[发明专利]一种钠离子电池用复合钠负极的制备方法

权利要求书

1.一种钠离子电池用复合钠负极的制备方法，其特征在于：制备方法分为两种：

(1)以三维碳材料或者泡沫多孔材料为载体通过热熔融灌输法制备复合钠负极，其过程就是先熔融钠金属，然后将载体材料与熔融的液态钠金属接触，高温熔融的钠金属灌输进入载体材料空隙，待其冷却至室温即形成复合钠负极；

(2)以三维碳材料或者泡沫多孔材料为载体通过电沉积法制备复合钠负极，其过程就是将载体材料与钠片组装成电池，在一定的电流密度下将钠片上一定面积容量的钠金属沉积进入载体材料的空隙中，拆卸电池取出沉积有钠金属的载体即制备得到复合钠负极。

2.如权利要求1所述一种钠离子电池用复合钠负极的制备方法，其特征在于：方法(1)和(2)所述的三维碳材料载体是：碳毡、碳纸或碳布或者表面官能团修饰的碳毡、碳纸或碳布；所述的泡沫多孔材料载体是：泡沫铜或泡沫碳。

3.如权利要求1所述一种钠离子电池用复合钠负极的制备方法，其特征在于：方法(1)所述的熔融钠金属的温度范围为：100-900℃。

4.如权利要求1所述一种钠离子电池用复合钠负极的制备方法，其特征在于：方法(2)所述的电流密度的范围为：0.1-50mA cm^–2；所述的面积容量的范围为：0.1-100mAh cm^–2。

5.如权利要求2所述一种钠离子电池用复合钠负极的制备方法，其特征在于：所述的表面官能团修饰的碳毡、碳纸或碳布制备过程为：首先将碳毡、碳纸或碳布用乙醇和去离子水分别超声清洗10min；然后称取碳毡或碳纸或碳布载体材料和氢氧化钾质量比为1：2-9的物质放入烧杯中，加入适量的去离子水浸泡8小时；最后放入烘箱80℃下烘干，取出放入管式炉中800℃保温1小时，升温速率为5℃/min，氮气保护气氛。

6.如权利要求2或5所述一种钠离子电池用复合钠负极的制备方法，其特征在于：所述的表面官能团的包括：C＝C、C＝N、C＝O、C–O、N＝N。

7.如权利要求1所述一种钠离子电池用复合钠负极的制备方法，其特征在于：方法(1)所述的热灌输方法：整个过程在手套箱中操作，在100-900℃温度范围内热熔融金属钠，然后把三维碳材料或者泡沫多孔材料载体材料与熔融的液态钠接触，液态金属钠自发地灌输进入载体空隙中即形成复合钠负极。

8.如权利要求1所述一种钠离子电池用复合钠负极的制备方法，其特征在于：方法(2)所述的电沉积方法：整个过程在手套箱中操作，将载体材料与钠片组装成原电池，在0.1-5mA cm^–2电流密度范围内沉积钠金属进入三维碳材料或者泡沫多孔材料载体材料空隙，沉积钠金属的面积容量为0.1-100mAh cm^–2，然后拆卸电池，取出沉积有钠金属的载体用碳酸丙烯酯(PC)清洗即得到复合钠负极。