[发明专利]一种高循环保持率电化学性能的钠离子电池的制备方法

权利要求书

1.一种高循环保持率电化学性能的钠离子电池的制备方法，其特征在于，所述方法包括：正极的制备、负极的制备、电池组装和电池化成；

其中，所述正极的制备是通过称取0.6-1.0g的Na₃V₂(PO₄)₃、0.1-0.2g碳黑、0.1-0.2g聚偏氟乙烯，并将上述原料加入到2-3mL的N-甲基-2-吡咯烷酮中，充分混匀后研磨得到正极材料，将正极材料涂覆在正极集流体表面，即可得到正极；

所述负极的制备是通过将碳材料、石墨烯以及聚偏氟乙烯，加入负极溶剂中混合均匀，得到负极材料，接着将得到的负极材料涂覆在负极集流体表面，即可得到负极。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述正极材料的组成为：0.8g Na₃V₂(PO₄)₃、0.2g碳黑和0.1g聚偏氟乙烯。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述负极材料的组成包括：0.9g碳材料、0.3g石墨烯以及0.08g聚偏氟乙烯。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述石墨烯为改性石墨烯，该改性石墨烯通过如下方法得到：在天然石墨粉中加入浓硫酸和高锰酸钾，搅拌均匀后将混合物加热至45-50℃，再在恒温下搅拌8-10h，冷却至室温后再加入30％的过氧化氢，使得混合溶液从灰黑色变为亮黄色之后，将混合溶液抽滤分离，再用去离子水抽滤清洗并去除其中金属杂质；调整溶液呈中性，再将溶液进行渗析一周，将得到的固体进行干燥，即可得到所述改性石墨烯。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述电池组装为：将正极、负极、裁剪好的隔膜和电解液进行组装，得到待化成的钠离子电池；所述电解液为钠盐与乙醇胺按照质量比为1:0.1-0.2的比例混合后加入到电解质溶液中所获得的。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述电池化成是将经过电池组装后得到的待化成钠离子电池进行分步化成，具体包括如下步骤：

1)设定温度为25-35℃，以0.1-0.2C的倍率将所得钠离子电池进行充电30-40min；

2)设定温度为36-45℃，以0.2-0.4C的倍率将所得钠离子电池进行充电60-80min；

3)设定温度为46-50℃，以0.5-0.8C的倍率将所得钠离子电池进行充电120-360min；

4)设定温度为60-65℃，以0.2C的倍率将所得钠离子电池恒压充满；

5)设定温度为45-55℃，以2-4C的倍率对所得钠离子电池进行放电20-30min；

6)设定温度为40-44℃，以1-2C的倍率对所得钠离子电池进行放电，直至放完电，即可完成电池化成的步骤。

7.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述去除金属杂质的方式是采用浓度为2.0M的盐酸进行清洗。

8.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述干燥是将固体置于烘箱内，在38-40℃的条件下干燥15-20h。