[发明专利]具有低温工作特性的水系凝胶态电解质、极片添加剂以及固态钠离子电池

权利要求书

1.具有低温工作特性的水系凝胶态电解质，其特征在于，所述水系凝胶态电解质用于水系钠离子电池，在-50℃至20℃工作且不析晶；所述水系凝胶态电解质为复合离子导电凝胶，由与水分子形成氢键的气相二氧化硅、硫酸根被固定在气相二氧化硅的间隙中的硫酸盐电解质以及甲醇构成；所述水系凝胶态电解质的制备方法包括：在硫酸盐水系电解液中加入气相二氧化硅和甲醇得到凝胶态电解质；其中，所述硫酸盐水系电解液中硫酸盐的浓度为0.5-3mol/L，所述气相二氧化硅与硫酸盐水系电解液中的硫酸根的摩尔比为（1.5~2.5）：1；所述硫酸盐水系电解液与甲醇的体积比为（1~10）：1；所述水系凝胶态电解质利用溶解辅助凝胶导电，通过水系凝胶态电解质的混合凝胶整体进行导电，其中凝胶中的电解液部分在脱离凝胶后不导电。

2.根据权利要求1所述的水系凝胶态电解质，其特征在于，所述硫酸盐包括硫酸钠或其水合物、硫酸锂或其水合物中的至少一种。

3.根据权利要求1所述的水系凝胶态电解质，其特征在于，所述气相二氧化硅为亲水型气相二氧化硅。

4.根据权利要求3所述的水系凝胶态电解质，其特征在于，所述气相二氧化硅的粒径为1nm-10μm；比表面积为10-1000m²/g。

5.固态钠离子电池，其特征在于，所述固态钠离子电池中包括作为离子导电材料的、根据权利要求1至4中任一项所述的具有低温工作特性的水系凝胶态电解质，所述水系凝胶态电解质以涂覆的方式施加于正极、负极或者隔膜上。

6.根据权利要求5所述的固态钠离子电池，其特征在于，所述固态钠离子电池的极片中包括电子导电材料。

7.根据权利要求6所述的固态钠离子电池，其特征在于，所述电子导电材料为石墨、炭黑、乙炔黑和金属粉末中的至少一种。

8.极片添加剂，其特征在于，通过将权利要求1至4中任一项所述的水系凝胶态电解质干燥获得极片添加剂。

9.固态钠离子电池，其特征在于，所述固态钠离子电池的极片中包括作为离子导电材料的、权利要求8所述的极片添加剂，所述极片添加剂占极片原料的质量比为5%-40%。

10.根据权利要求 9所述的固态钠离子电池，其特征在于，所述固态钠离子电池的极片中还包括电子导电材料。

11.根据权利要求 10所述的固态钠离子电池，其特征在于，所述电子导电材料为石墨、炭黑、乙炔黑和金属粉末中的至少一种。