[发明专利]一种水系离子电池及其应用

权利要求书

1.一种水系离子电池，其特征在于，包括：

电解液，所述电解液为含有电解质的水溶液；

负极，所述负极含有负极活性物质；所述负极活性物质含有萘环的聚酰亚胺；和

正极，所述正极含有正极活性物质；所述正极活性物质嵌钠系材料，所述钠系材料为Na_xMnO₂；

其中：

NaMnO₂为嵌入了钠离子的λ-MnO₂；

x为0.44~0.95；

所述正极活性物质与负极活性物质的质量比为2~4；其中，负极活性物质的质量以其含有的含有萘环的聚酰亚胺的质量计，正极活性物质的质量以其含有的嵌钠系材料的质量计。

2.根据权利要求1所述的水系离子电池，其特征在于，所述含有萘环的聚酰亚胺的化学式如式I所示：

式I

其中，n=1000~10000。

3.根据权利要求1所述的水系离子电池，其特征在于，所述电解质选自硫酸钠、硝酸钠、磷酸钠、碳酸钠、高锰酸钠、氯化钠、溴化钠、碘化钠中的至少一种。

4.根据权利要求1所述的水系离子电池，其特征在于，所述电解液中电解质的浓度为1.5M~2.5M。

5.根据权利要求1所述的水系离子电池，其特征在于，所述水系离子电池还包括隔膜，所述隔膜将所述正极和所述负极分隔开，并通过电解质离子。

6.根据权利要求5所述的水系离子电池，其特征在于，所述隔膜选自玻璃纤维滤纸、吸附式玻璃纤维膜、无纺布中的至少一种。

7.根据权利要求1所述的水系离子电池，其特征在于，所述负极的制备方法包括以下步骤：

将含有负极活性物质、导电剂、粘结剂的原料，与溶剂混合，得到浆料，将所述浆料涂覆到集流体上，干燥，得到所述负极。

8.根据权利要求7所述的水系离子电池，其特征在于，所述负极活性物质、导电剂、粘结剂的质量比为5.5~9.6：0.25~3：0.25~1.25。

9.根据权利要求7所述的水系离子电池，其特征在于，所述溶剂选自无水乙醇、N-甲基吡咯烷酮、N-二甲基甲酰胺中的至少一种。

10.根据权利要求7所述的水系离子电池，其特征在于，所述粘结剂选自聚偏氟乙烯、羧甲基纤维素、聚四氟乙烯、丁苯橡胶中的至少一种。

11.根据权利要求7所述的水系离子电池，其特征在于，所述导电剂选自导电炭黑、乙炔黑、碳纳米管、超导炭黑、碳纤维、导电石墨中的至少一种。

12.根据权利要求7所述的水系离子电池，其特征在于，所述集流体选自不锈钢片、不锈钢网、不锈钢箔中的至少一种。

13.根据权利要求7所述的水系离子电池，其特征在于，所述负极活性物质在所述集流体的面密度为2~5mg/cm²。

14.根据权利要求1所述的水系离子电池，其特征在于，所述正极的制备方法包括以下步骤：

将含有正极活性物质、导电剂、粘结剂的原料，与溶剂混合，得到浆料，将所述浆料涂覆到集流体上，干燥，得到所述正极。

15.根据权利要求14所述的水系离子电池，其特征在于，所述正极活性物质、导电剂、粘结剂的质量比为7.5~9.6：0.25~2.25：0.25~2.25。

16.根据权利要求14所述的水系离子电池，其特征在于，所述溶剂选自无水乙醇、N-甲基吡咯烷酮、N-二甲基甲酰胺中的至少一种。