[发明专利]一种钠离子电池用负极片和钠离子电池

说明书

本发明提供一种钠离子电池用负极片和钠离子电池，该钠离子电池用负极片包括负极集流体以及位于所述负极集流体表面的隔离层，所述隔离层包括钠盐、聚合物、磷酸酯类化合物。将该钠离子电池用负极片应用于钠离子电池中，有助于提升钠离子电池的能量密度、循环性能和安全性。

技术领域

本发明属于二次电池技术领域，具体涉及一种钠离子电池用负极片和钠离子电池。

背景技术

随着锂离子电池技术在电动汽车、储能等领域的应用逐步扩大，锂资源不足问题也开始突显。因此，急需一种可替代的二次电池技术出现。其中，钠的资源非常丰富，且钠离子电池的工作原理和制造工艺与锂离子电池非常相似，因此钠离子电池逐渐得到广泛关注。

由于金属钠相对于金属锂具有更高的还原电势、更大的相对分子质量，因此，钠离子电池的能量密度相较于锂离子电池较低。为进一步获得高能量密度的钠离子电池，目前研究集中在无负极钠离子电池。无负极钠离子电池指的是在钠离子电池生产过程中不添加负极活性材料，仅使用负极集流体作为名义上的负极。无负极钠离子电池首次充电完成后，正极活性物质层中的金属钠将迁移至负极集流体表面。部分钠金属会残留在负极集流体表面而形成一定厚度的钠沉积层，构成实质上的负极。但是，由于钠金属化学性质活泼，上述负极容易与电解液(例如碳酸酯类电解液)发生反应，导致负极界面不稳定，进而导致电池容量极速衰减甚至电池失效。

现阶段，多通过在负极集流体的表面设置涂层或保护层，以改善负极界面不稳定对电池电性能造成的不利影响。例如专利文献CN115548344A公开了一种无负极活性物质电池负极片，包括负极集流体以及附着在负极集流体上的保护层，该保护层包括纳米氟化碳和粘接剂。但是上述方法对负极片界面不稳定的改善程度还有待进一步提升。

发明内容

本发明提供一种钠离子电池用负极片，将该负极片应用于钠离子电池时，由于隔离层的设置，该隔离层既能传导钠离子，而且还能够隔开电解液与钠沉积层，避免电解液与钠沉积层反应，从而提高负极片界面的稳定性，有利于提升钠离子电池的能量密度、循环性能和安全性。

本发明还提供一种钠离子电池，由于包括上述钠离子电池用负极片，该钠离子电池在能量密度、循环性能、安全性等方面表现优异。

本发明的一方面，提供一种钠离子电池用负极片，所述负极片包括负极集流体以及位于所述负极集流体表面的隔离层，

所述隔离层包括钠盐、聚合物、磷酸酯类化合物。

如上所述的钠离子电池用负极片，其中，所述隔离层按照质量分数包括以下组分：钠盐18～28％、聚合物27～42％，磷酸酯类化合物30～55％。

如上所述的钠离子电池用负极片，其中，所述隔离层按照质量分数包括以下组分：钠盐20～26％、聚合物30～39％，磷酸酯类化合物35～50％。

如上所述的钠离子电池用负极片，其中，所述隔离层在负极集流体上的正投影覆盖所述负极集流体。

如上所述的钠离子电池用负极片，其中，所述磷酸酯类化合物包括磷酸三甲酯、磷酸三乙酯、磷酸三苯酯中的至少一种。

如上所述的钠离子电池用负极片，其中，所述钠盐包括六氟磷酸钠、四氟硼酸钠、三氟甲磺酸钠、双(氟磺酰)亚胺钠、双(三氟甲基磺酰基)酰亚胺钠中的至少一种。

如上所述的钠离子电池用负极片，其中，所述聚合物包括聚偏二氟乙烯、聚(偏二氟乙烯-三氟乙烯)共聚物、聚(偏二氟乙烯-六氟丙烯)共聚物中的至少一种。

如上所述的钠离子电池用负极片，其中，所述钠盐为双(氟磺酰)亚胺钠，所述聚合物为聚(偏二氟乙烯-六氟丙烯)共聚物，所述磷酸酯类化合物为磷酸三甲酯或者磷酸三乙酯。

如上所述的钠离子电池用负极片，其中，所述隔离层的厚度为10～100μm。