[发明专利]氟化钠双离子电池的制备方法及其在电化学除氟中的应用

说明书

本发明公开了一种氟化钠双离子电池的制备方法及其在电化学除氟中的应用。该氟化钠双离子电池包括钠离子电化学材料、氟离子电化学材料以及电解液；所述钠离子电极材料包括Na_0.44MnO₂，Na₂FeP₂O₇，Na₂V₆O₁₆，NaTi₂(PO₄)₃，Na_0.44[Mn_1‑xTix]O₂等；氟离子电化学材料包括电化学材料或碳材料包覆的电化学材料；其中，电化学材料包括Bi，BiF3，Pb，PbF2，哌啶类无机物，联吡啶鎓盐等；电解液为NaF溶液。本发明中的氟化钠双离子电池比容量高、循环性能好；同时在充放电的过程中氟离子电极材料可以利用电化学氟离子吸附性来移除溶液中的氟离子，可应用于含有氟化物的污水处理。

技术领域

本发明属于新能源新材料技术领域，特别涉及一种氟化钠双离子电池的制备方法及其在电化学除氟中的应用。

背景技术

水是人类赖以生存而不可缺少的重要物质。尽管地球上的水资源很丰富，但由于淡水资源有限，分布又不均匀，而且人口急骤增长和工农业用水量不断增加，许多地区缺水的现象仍十分严重。虽然地球上的水是可再生和不断循环的，但由于环境污染日趋严重，水质日益恶化。全球性的水资源危机给人类带来了极大的危害。水污染是由有害化学物质造成水的使用价值降低或丧失。水污染可根据污染杂质的不同而主要分为化学性污染、物理性污染和生物性污染三大类，其中化学污染最为严重。化学污染是由有害化学物质造成水的使用价值的降低或丧失。

微电解填料含氟产品的制造、焦炭生产、电子元件生产、电镀、玻璃和硅酸盐生产、钢铁和铝的制造、金属加工、木材防腐及农药化肥生产等过程中都会排放含有氟化物的工业废水。氟化物对于人类来说具有自相矛盾的特性。氟是人体必需的微量元素之一。如果摄入量过少会导致龋齿病使人的牙齿产生严重的黑色至棕色的斑点甚至损害牙齿的构造；如果摄入量过多会导致氟骨病、使人的骨骼变形、骨质疏松发脆失去韧性容易骨折、运动受阻。目前，含氟化物废水的处理方法可分为沉淀法和吸附法两大类。沉淀法适于处理氟化物含量较高的工业废水但沉淀法处理不彻底往往需要二级处理，处理所需的化学药剂有石灰、明矾、白云石等。吸附法适于处理氟化物含量较低的工业废水或经沉淀处理后氟化物浓度仍旧不能符合有关规定的废水，但是吸附法除氟离子的能力差，效率低。

因此需要一个全新的除氟方法，不仅在制备过程中消耗的能源少、离子去除能力强、环保、操作简便；而且可以在除氟的过程中提供电能。

发明内容

本发明的首要目的在于克服现有技术的缺点与不足，提供一种氟化钠双离子电池。

本发明的另一目的在于提供所述氟化钠双离子电池的制备方法。

本发明的又一目的在于提供所述氟化钠双离子电池的应用。

本发明的目的通过下述技术方案实现：一种氟化钠双离子电池，包括钠离子电化学材料(正极材料)、氟离子电化学材料(负极材料)以及电解液；其中：