涂覆在碳紙集流體上，烘干后壓制成負(fù)極。
[0040]該實(shí)施例中，正極材料實(shí)際容量為80mAh/g，負(fù)極為84mAh/g，正極的涂布量為10mg/cm2，負(fù)極為 8mg/cm2，用玻璃纖維作為隔膜，0.5mol/LNa2S(VFPI 0.5mol/L 1^2304的混合水溶液作為電解液。
[0041]將上述材料組裝成全電池。放電曲線如圖2所示，在OV-2.0V的電壓范圍內(nèi)，該電池的平均放電電壓約為1.2V。在放電電流密度為50mAh/g(lC倍率)下，通過(guò)150次的充放電循環(huán)，放比電容量仍維持在37mAh/g以上。能量密度達(dá)到58wh/kg。
[0042]實(shí)施例2
[0043]按照實(shí)施例1的方法制備正/負(fù)極材料，正極材料采用市購(gòu)的LiMn204，漿料的配比按照LiMn204:導(dǎo)電炭黑:粘結(jié)劑=80:10:10的質(zhì)量比充分混合，然后均勾涂覆在碳紙集流體上，烘干后壓制成正極。
[0044]負(fù)極材料采用NaTi2 (P04) 3/C,負(fù)極漿料組成為NaTi2 (P04) 3/C:導(dǎo)電炭黑:粘結(jié)劑= 80:10:10的質(zhì)量比混合，然后均勻涂覆在碳紙集流體上，烘干后壓制成負(fù)極。該實(shí)施例中，正極材料實(shí)際容量為85mAh/g，負(fù)極為95mAh/g,正極的涂布量為10mg/cm2,負(fù)極為7mg/cm2，用玻璃纖維作為隔膜，0.5mol/LNa2S04^P 0.5mol/L Li #04的混合水溶液作為電解液。
[0045]將上述材料組裝成全電池。放電曲線如圖3所示，在OV-2.0V的電壓范圍內(nèi)，該電池的平均放電電壓約為1.4V。在放電電流密度為50mAh/g(lC倍率)下，通過(guò)150次的充放電循環(huán)，放比電容量仍維持在41mAh/g以上，能量密度達(dá)到63wh/kg。
[0046]實(shí)施例3:
[0047]按照實(shí)施例1的方法制備正/負(fù)極材料，正極材料采用納米LiMn204，漿料的配比按照LiMn204:導(dǎo)電炭黑:粘結(jié)劑=80:10:10的質(zhì)量比充分混合，然后均勾涂覆在碳紙集流體上，烘干后壓制成正極。
[0048]負(fù)極材料采用NaTi2 (P04) 3/C,負(fù)極漿料組成為NaTi2 (P04) 3/C:導(dǎo)電炭黑:粘結(jié)劑=80:10:10的質(zhì)量比混合，然后均勾涂覆在碳紙集流體上，烘干后壓制成負(fù)極。
[0049]該實(shí)施例中，正極材料實(shí)際容量為90mAh/g，負(fù)極為95mAh/g，正極的涂布量為10mg/cm2,負(fù)極為 7mg/cm2，用玻璃纖維作為隔膜，0.5mol/LNa2S(VFP 0.5mol/L Li 2304的混合水溶液作為電解液。將上述材料組裝成全電池。放電曲線如圖4所示，在0V?2.0V的電壓范圍內(nèi)，該電池的平均放電電壓約為1.7V。如圖5、6所示，在放電電流密度為50mAh/g(lC倍率)下，通過(guò)500次的充放電循環(huán)，放比電容量仍維持在35mAh/g以上。能量密度達(dá)到 71wh/kg0
[0050]實(shí)施例4:[0051 ] 正極膜采用納米LiMn204，楽料的配比按照LiMn204:導(dǎo)電炭黑:粘結(jié)劑=85:7.5:7.5的質(zhì)量比充分混合，然后均勻涂覆在碳紙集流體上，正極的涂布量為lOmg/cm2，烘干后壓制成正極。
[0052]負(fù)極材料采用NaTi2(P04)3/C，負(fù)極漿料組成為NaTi2 (P04) 3/C:導(dǎo)電炭黑:粘結(jié)劑= 80:10:10的質(zhì)量比混合，然后均勾涂覆在碳紙集流體上，負(fù)極涂布量為7mg/cm2，烘干后壓制成負(fù)極。
[0053]用玻璃纖維作為隔膜，2mol/LNa2S0jP 2mol/L Li #04的混合水溶液作為電解液。
[0054]本實(shí)施例中，正極材料實(shí)際容量為92mAh/g，負(fù)極為95mAh/g,
[0055]實(shí)施例5:
[0056]正極膜采用納米LiMn204，楽料的配比按照LiMn204:導(dǎo)電炭黑:粘結(jié)劑=8:10:10的質(zhì)量比充分混合，然后均勻涂覆在碳紙集流體上，正極的涂布量為lOmg/cm2，烘干后壓制成正極。
[0057]負(fù)極材料采用NaTi2 (P04) 3/C,負(fù)極漿料組成為NaTi2 (P04) 3/C:導(dǎo)電炭黑:粘結(jié)劑=65:17.5:17.5的質(zhì)量比混合，然后均勻涂覆在碳紙集流體上，負(fù)極涂布量為7mg/cm2，烘干后壓制成負(fù)極。
[0058]用玻璃纖維作為隔膜，5mol/LNa2S0jP 5mol/L Li #04的混合水溶液作為電解液。
[0059]本實(shí)施例中，正極材料實(shí)際容量為90mAh/g，負(fù)極為89mAh/g。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種水系離子交換電池，由正極膜、負(fù)極膜、隔膜、電解液組成，所述的負(fù)極膜包括負(fù)極活性材料、導(dǎo)電材料、粘接劑，其特征在于: 所述的負(fù)極活性材料為NaTi2 (P04) 3，負(fù)極活性材料占總負(fù)極膜質(zhì)量的65 %?85 %。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種水系離子交換電池，其特征在于: 所述的負(fù)極膜的負(fù)極活性材料為碳包覆的NaTi2 (P04) 3，負(fù)極活性材料占總負(fù)極膜質(zhì)量的 65%?85%。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種水系離子交換電池，其特征在于: 所述的正極膜包括正極活性材料、導(dǎo)電材料、粘接劑，所述的正極活性材料為L(zhǎng)iMn204,正極活性主體材料占總正極膜質(zhì)量的65 %?85 %。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種水系離子交換電池，其特征在于:所述的正極活性材料為納米LiMn204。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種水系離子交換電池，其特征在于: 所述的電解液為含有鋰離子和鈉離子的硫酸鹽、硝酸鹽、氯鹽類中的一種水溶液，其濃度是 0.5mol/L ?5mol/L06.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種水系離子交換電池，其特征在于: 所述的隔膜為采用乙烯基聚合物、再生纖維素、聚烯烴類化合物為主體制備的隔膜，或吸液性的紙基隔膜，或經(jīng)過(guò)親水處理的PP隔膜、玻璃纖維隔膜。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種水系離子交換電池，其特征在于: 所述的正極膜和負(fù)極膜粘接在集流體上，所述的集流體材料是多孔金屬鎳、鈦、鋁、不銹鋼、網(wǎng)狀碳紙、碳布。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種水系離子交換電池，所述的電池由正極膜、負(fù)極膜、隔膜、電解液組成，所述的負(fù)極膜包括負(fù)極活性材料、導(dǎo)電材料、粘接劑，所述的負(fù)極活性材料為NaTi2(PO4)3，負(fù)極活性材料占總負(fù)極膜質(zhì)量的65％～85％。本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有功率密度大、能量密度高、循環(huán)壽命長(zhǎng)、綠色安全所用電解液為安全無(wú)毒廉價(jià)的含鈉、鋰的鹽水溶液。避免了傳統(tǒng)有機(jī)電解液帶來(lái)的易燃易爆，對(duì)環(huán)境污染嚴(yán)重問(wèn)題。實(shí)現(xiàn)了綠色環(huán)保安全的目的。降低了原材料成本，是一種可持續(xù)發(fā)展的電池體系。
【IPC分類】H01M4/58, H01M10/36
【公開號(hào)】CN105322241
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510750694
【發(fā)明人】童祥, 陶海升, 甘露, 侯丁
【申請(qǐng)人】安徽師范大學(xué)
【公開日】2016年2月10日
【申請(qǐng)日】2015年11月6日