[发明专利]一种钠离子电池负极材料和负极的制备方法及钠离子电池

权利要求书

1.一种钠离子电池负极材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1、按照化学式Na_xNbS₂，换算出所需Na₂S、单质铌和单质硫的质量，然后分别准确称取等于换算值的Na₂S、等于换算值的单质铌以及不低于换算值的单质硫，其中，0<x<1；

步骤2、将步骤1所得的各原料混合研磨0.5~3小时后施加1~5吨的压力干压成型，然后将成型的样品置于耐800℃以上高温的真空容器内；

步骤3、将装有样品的所述真空容器置于加热装置中用15~30小时的时间升高温度到680~720℃并在该温度下保温10~30小时，再用20~40小时的时间降温到240~320℃后迅速取出置于空气中淬火；

步骤4、将步骤3所得样品从真空容器内取出并研磨0.5~2小时后即得到钠离子电池负极材料；

其中，步骤1、步骤2和步骤4均在隔绝空气和水分的环境中进行。

2.根据权利要求1所述的钠离子电池负极材料的制备方法，其特征在于：在步骤1中，所述单质硫的称取量为换算值的101%~120%。

3.一种钠离子电池负极的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1、按照权利要求1所述的制备方法制备钠离子电池负极材料；

步骤2、称取65~80重量份的所述钠离子电池负极材料、15~30重量份的乙炔黑和3~10重量份的粘结剂，其中，钠离子电池负极材料、乙炔黑和粘结剂的重量份之和为100，先将钠离子电池负极材料和乙炔黑混合研磨0.5~2小时，再加入粘结剂继续研磨1~2小时，然后成型成所需尺寸的钠离子电池负极。

4.根据权利要求3所述的钠离子电池负极的制备方法，其特征在于：所述粘结剂包括聚四氟乙烯、聚偏氟乙烯的其中一种或两种。

5.根据权利要求4所述的钠离子电池负极的制备方法，其特征在于：所述粘结剂为聚四氟乙烯。

6.一种钠离子电池，其特征在于：包括正极、负极、隔膜及电解液，所述负极为权利要求3至5任意一项所述的制备方法所制备得到的钠离子电池负极。

7.根据权利要求6所述的钠离子电池，其特征在于：所述正极的材质包括钴酸钠、镍酸钠、镍钴锰酸钠、镍钴铝酸钠、锰酸钠、磷酸亚铁钠、磷酸锰钠、磷酸钒钠的其中一种或多种。

8.根据权利要求6所述的钠离子电池，其特征在于：所述隔膜为单层的聚乙烯微孔膜、单层的聚丙烯微孔膜、多层复合的聚乙烯和聚丙烯微孔膜、无纺布的其中一种。

9.根据权利要求6所述的钠离子电池，其特征在于：所述电解液包括钠盐和非水溶剂。

10.根据权利要求9所述的钠离子电池，其特征在于：所述钠盐包括六氟磷酸钠、四氟硼酸钠、双三氟甲基磺酰亚胺基钠、双草酸硼酸钠、草酸双氟硼酸钠、高氯酸钠、二全氟烷基三氟磷酸钠的其中一种或多种，所述钠盐的浓度为0.8~1.2mol/L，所述非水溶剂包括碳酸乙烯酯、碳酸丙烯酯、碳酸丁烯酯、碳酸二甲酯、碳酸二乙酯、碳酸甲乙酯、碳酸甲丙酯、丁内酯、乙酸乙酯、乙酸丙酯、乙酸丁酯、丙酸甲酯、丙酸乙酯、丙酸丙酯的其中一种或多种。