[发明专利]智能通用型石墨烯配对钠离子新能源电池

说明书

技术领域

本发明涉及电池技术领域，更具体的说是涉及一种智能通用型石墨烯配对钠离子新能源电池。

背景技术

能源是整个人类文明进步的物质基础，也是现代社会发展不可或缺的基本条件。随着社会经济的高速发展，人类社会对能源的依存度不断提高，据统计，目前世界每年能源消费总量的70％来源于不可再生的化石燃料，如：煤、石油、天然气。

钠离子电池实际上是一种浓差电池，正负极由两种不同的钠离子嵌入化合物组成，在充电时钠离子从正极脱嵌经过电解质嵌入负极，负极处于富钠态，正极处于贫钠态，同时电子补偿电荷经过电路供给到极，保证正负极电荷平衡，放电时则相反，钠离子从负极脱嵌，经过电解质嵌入正极，正极处于富钠态。钠离子电池主要是由正极、负极和电解液组成，其中，正、负极材料是电池的核心部件，其性能直接决定了电池的电化学性能，因而，开发性能优异钠离子正负极材料将成为未来发展的方向。

因此，如何能提供一种性能优异的钠离子电池是本领域技术人员亟需解决的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种智能通用型石墨烯配对钠离子新能源电池，不仅性能优异，实现了储钠高容量负极，而且制备的钠离子新能源电池具有足够的离子扩散通道，确保了钠离子快速嵌入和脱出，制备工艺简单，资源丰富，价格低廉，有广阔的市场前景。

为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种智能通用型石墨烯配对钠离子新能源电池，包括：正极、负极和电解液；其中正极材料为Na₁₂Mn_0.54Co_0.13Ni_0.13O₂；负极材料为乙炔黑；电解液为异丙醇。

优选的，在上述智能通用型石墨烯配对钠离子新能源电池中，新能源电池的制备方法为：(1)正极材料Na₁₂Mn_0.54Co_0.13Ni_0.13O₂与负极材料乙炔黑按照质量比0.65∶0.25混合均匀后，用所述异丙醇作为溶剂，同时滴加1-2滴粘合剂，研磨后进行压膜；(2)压膜完成后在真空手套箱中组装成模拟电池；(3)在室温条件下，用LAND电池测试系统对模拟电池进行恒电流循环充放电测试，电压范围为2～4.8V，电流密度为1C＝300mA·g^-1。

优选的，在上述智能通用型石墨烯配对钠离子新能源电池中，所述正极材料Na₁₂Mn_0.54Co_0.13Ni_0.13O₂是由含Mn²⁺、Ni²⁺、Co²⁺、SO4^2-的溶液与NH4HCO3溶液通过共沉淀法生成球形三元材料前躯体Mn_0.675Co_0.1625Ni_0.1625CO₃，并且生成的Mn_0.675Co_0.1625Ni_0.1625CO₃再与Na₂CO₃溶液混合后加热制备生成的。

经由上述的技术方案可知，与现有技术相比，本发明公开提供了一种智能型石墨烯配对钠离子新能源电池，钠离子电池主要由正极、负极和电解液组成，其中正极和负极材料是电池的核心部件，其性能直接决定了电池的电化学性能，因而开发性能优异、价格低廉的钠离子电池正负极材料将成为今后研究的重。