[发明专利]一种准固态柔性Na-O2

权利要求书

1.一种准固态柔性Na-O₂室温二次电池，其特征在于：由正极片、准固态聚合物电解质膜、负极片和铝塑复合膜外壳组成，正极片由催化剂材料负载在集流体上组成，其中催化剂材料为导电碳Super P，集流体为柔性碳布；准固态聚合物电解质膜是由NaClO₄/四乙二醇二甲醚电解液浸润于聚偏氟乙烯-六氟丙烯/SiO₂复合膜制成的无机-有机准固态电解质膜；负极片为擀压后的金属钠片；正极片、准固态聚合物电解质膜和负极片构成叠层结构并整体封装于铝塑复合膜外壳中。

2.根据权利要求1所述的准固态柔性Na-O₂室温二次电池，其特征在于：所述聚偏氟乙烯-六氟丙烯/SiO₂复合膜的干膜厚度为50-100μm；所述钠片厚度为0.1-1mm。

3.根据权利要求1或2所述的准固态柔性Na-O₂室温二次电池，其特征在于：所述铝塑复合膜外壳的表面均布20个、孔径为2mm的小孔。

4.一种权利要求1所述准固态柔性Na-O₂室温二次电池的制备方法，其特征在于包括以下步骤：

(一)准固态聚合物电解质膜的制备

1)将商业化的聚偏氟乙烯-六氟丙烯(PVDF-HFP)、疏水纳米SiO₂溶解在有机溶剂丙酮中，在50-60℃下水浴搅拌2-3h、恒温静置1-2h得到铸膜液，所述PVDF-HFP重均分子量为40～50万，聚合物PVDF-HFP、SiO₂与有机溶剂的质量比为1：0.04-0.06：5.5-8.5，所述SiO₂比例是由优化所得；

2)将上述铸膜液倒在事先铺平的铝箔上，刮膜，厚度为50-100μm；

3)将刮好的膜置于真空干燥箱中，80-100℃干燥10-12h，得到干膜；

4)将上述干膜浸泡于NaClO₄/四乙二醇二甲醚电解液中，NaClO₄在四乙二醇二甲醚溶剂中浓度为1mol L^-1，24h后得到凝胶态膜，即为准固态聚合物电解质膜；

(二)正极片的制备

1)将催化剂Super P分散于乙醇中制成分散液，催化剂Super P在分散液中的浓度为8-10g·L^-1；

2)将上述分散液均匀喷涂于柔性碳布集流体上，并置于真空烘箱内，100-110℃干燥12-18h后，制得正极片；

(三)负极片的制备

将金属钠块擀压成金属钠片，钠片厚度为0.1-1mm，制得负极片；

(四)准固态柔性软包式Na-O₂室温二次电池的制备

将准固态聚合物电解质膜置于正、负极片之间，通过层叠方式组成电芯，然后置入铝塑复合膜外壳中，使用打孔器预先在铝塑复合膜上刺穿成直径2mm小孔，最后并封装真空封口。