[发明专利]一种钠离子电池微孔铝箔电极及其制备方法

说明书

本发明公开了一种钠离子电池微孔铝箔电极及其制备方法，属于电材料化学技术领域，所述制备方法包括：获取微孔铝箔、高粘度正极活性浆料和高粘度负极活性浆料；将高粘度正极活性浆料或高粘度负极活性浆料分别均匀涂覆至微孔铝箔的涂料区的两侧面，每一侧涂覆后均烘干；将两侧均烘干的微孔铝箔压实，既得所述钠离子电池微孔铝箔电极。所述钠离子电池微孔铝箔电极由该制备方法制得。本发明制备过程简单、成本低，且电极正反面活性涂层能保持一致性，有效发挥电池容量和循环性能，提升钠离子电池能量密度。

技术领域

本发明涉及电材料化学技术领域，具体是一种钠离子电池微孔铝箔电极的制备方法及其制备的钠离子电池微孔铝箔电极。

背景技术

钠离子电池（Sodium-ion battery），是一种二次电池（充电电池），具有价格低、储量丰富的优点，可用于储能系统、低速电动车等领域。其主要依靠钠离子在正极和负极之间移动来工作：在充电过程中，钠离子从正极脱嵌，经过电解质嵌入负极；在放电过程中，钠离子从负极脱嵌，经过电解质嵌入正极。

钠离子电池正负极一般使用铝箔作为集流体，在铝箔表面涂布含活性物质的浆料形成极片，正极与负极经叠片或卷绕工序形成钠离子电池，为提升钠离子电池的能量密度，降低铝箔的重量，采用微孔铝箔制作电极结构成为一种可行的方法。

使用微孔铝箔制作电极结构，一方面降低了铝箔重量，有利于提高电池的能量密度；另一方面也使铝箔两面物料联通，正反面一体化，提高了电池的性能；同时还可以为电解液浸润提供通道，提高电解液浸润性，降低内阻，有利于保持电池的倍率性能、放电容量和循环寿命。

现有技术中，专利CN112652775A涉及一种将粉状或块状形态的外涂层直接压覆或涂覆在集流体正反两面形成锂电池电极的技术，该技术将粉状或块状形态的固态外涂层直接压覆在微孔集流体表面形成电极，不利于极片厚度一致性以及大量生产制造，且极片易掉粉导致电池容量和循环性能下降；另一专利CN114899412A中，则是首先采用高分子聚合物和有机溶剂混合处理得到第一胶液涂覆于微孔集流体表面形成保护层，再将外涂层涂覆于保护层表面制得锂电池电极结构，但该电极结构较为复杂，不利于制造过程且增加了极片厚度和成本投入，降低了电池能量密度，导致使用微孔集流体的优点无法发挥。

基于现有技术存在的不足，特提出本发明。

发明内容

本发明的目的在于提供一种钠离子电池微孔铝箔电极的制备方法，该制备方法简化了微孔铝箔电极的制造过程，有利于节约成本，适于大批量生产制造使用，且制备的微孔铝箔电极有利于保持电极一致性，能有效发挥电池容量和循环性能。同时本发明还公开了基于该制备方法制备的钠离子电池微孔铝箔电极。

本发明的目的主要通过以下技术方案实现：一种钠离子电池微孔铝箔电极的制备方法，包括以下步骤：获取微孔铝箔、高粘度正极活性浆料和高粘度负极活性浆料；将高粘度正极活性浆料或高粘度负极活性浆料分别均匀涂覆至微孔铝箔的涂料区的两侧面，每一侧涂覆后均烘干；将两侧均烘干的微孔铝箔压实，既得所述钠离子电池微孔铝箔电极。

在上述制备方法中，所述微孔铝箔由以下方法加工制得：

取厚度10~20μm的薄片铝箔，在薄片铝箔的涂料区以激光刻蚀或化学腐蚀的方式形成若干微孔，清理后既得所述微孔铝箔。

在上述制备方法中，所述微孔铝箔的微孔孔径为1μm~50μm。

在上述制备方法中，所述高粘度正极活性浆料由以下方法制备获得：取正极活性材料、导电剂、粘结剂按照90~99：2~5：2~5的质量比进行混合，混合后搅拌均匀，得正极混合材料；在正极混合材料内加入溶剂形成混合物，持续搅拌直至混合物粘度达到5000-9000mPa.s，过滤后既得所述高粘度正极活性浆料。

在上述制备方法中，所述正极活性材料为过渡金属层状氧化物、聚阴离子化合物或普鲁士蓝类似物。