[发明专利]钠离子电池电极材料、其制备方法及电池在审

专利信息
申请号: 201510991631.9 申请日: 2015-12-25
公开(公告)号: CN105633361A 公开(公告)日: 2016-06-01
发明(设计)人: 吕伟;张思伟;杨全红;康飞宇;游从辉;李宝华;贺艳兵 申请(专利权)人: 清华大学深圳研究生院
主分类号: H01M4/36 分类号: H01M4/36;H01M4/587;H01M10/054
代理公司: 深圳市鼎言知识产权代理有限公司 44311 代理人: 叶小勤
地址: 518055 广东*** 国省代码: 广东;44
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摘要:
搜索关键词: 钠离子 电池 电极 材料 制备 方法
【权利要求书】:

1.一种钠离子电池电极材料,其特征在于,所述电极材料包括导电分子筛复合材料,所述导电分子筛复合材料由分子筛和碳分子膜构成,所述碳分子膜由碳的前驱体碳化制成,所述导电分子筛复合材料及分子筛内部均存在容钠孔,所述导电分子筛复合材料的容钠孔的有效孔径比分子筛的容钠孔的有效孔径小25~90%,所述导电分子筛复合材料的有效孔径为0.3~2nm。

2.如权利要求1所述的钠离子电池电极材料,其特征在于,所述导电分子筛复合材料的导电性比分子筛的导电性高102~109倍。

3.如权利要求1所述的钠离子电池电极材料,其特征在于,所述容钠孔的比表面积为2~300m2/g,所述容钠孔的有效孔径为0.3-0.6nm,所述容钠孔的孔容积为0.0136~0.17cm3/g,所述导电分子筛复合材料的容钠孔占材料中孔总数的50~60%以上,电导率为1~103S/cm。

4.如权利要求1至3任一项所述的钠离子电池电极材料,其特征在于,所述分子筛包括沸石分子筛、改性沸石分子筛和碳分子筛中的一种或几种。

5.如权利要求1至3任一项所述的钠离子电池电极材料,其特征在于,所述碳的前驱体包括含碳的有机物和生物质中的一种或几种。

6.一种如权利要求1所述的钠离子电池的电极材料的制备方法,其包括如下步骤:

将碳的前驱体溶于溶剂中,得到碳的前驱体溶液;

将分子筛加入碳的前驱体溶液中,混合均匀,得到混合溶液;

将分子筛的混合溶液干燥,在惰性气体保护下高温碳化,碳化后冷却至室温即得到导电分子筛复合材料。

7.如权利要求6所述的制备方法,其特征在于,所述碳的前驱体和分子筛的质量比为1:2~4:1,所述碳的前驱体和分子筛的质量总和占混合溶液的质量百分数为10~20%。

8.一种钠离子电池电极,包含如权利要求1所述的电池电极材料和辅助成分。

9.一种钠离子电池,包含权利要求8所述的电池电极,所述电池电极用于正极和负极中的至少一方。

10.如权利要求9所述的钠离子电池,其特征在于,所述电池的首圈库伦效率为60%以上,循环200圈后的容量为200mAh/g以上。

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