本发明属于钠离子电池，具体涉及一种钠离子对称电池及其制备方法。
背景技术：
1、电池领域有三种不同的概念，分别是单片电池、对称电池和半电池。单片电池是指一个独立的电池单元，结构简单、成本低廉，半电池是用于研究电极材料性能的测试装置，只包含一个电极和电解质，而对称电池具有对称的电极结构，其正极和负极材料活性相同或相似，能量密度和功率密度高，循环寿命长，在新能源汽车和储能领域被广泛应用。
2、钠离子对称电池采用钠离子作为电荷载体，与锂离子对称电池相比，其能量密度更高，其中，水系钠离子电池是水系电化学储能体系的重要组成部分，具有循环寿命长和可快速充放电的优势。电极材料的性能影响对称电池的电化学性能，如何提高电极材料的能量密度是现如今是研究重点。层状二氧化锰具有成本低、环境友好和理论容量高等优势，但是也存在低离子和电子导电率、结构稳定性差的问题，循环性能差，阻碍了其实际应用。
技术实现思路
1、本发明的目的在于提供一种钠离子对称电池，通过对层状纳米二氧化锰复合改性，提高使用二氧化锰电极材料的钠离子对称电池的循环性能；目的之二在于提供一种钠离子对称电池的制备方法。
2、本发明的目的可以通过以下技术方案实现：
3、一种钠离子对称电池，包括电极材料、隔膜和电解液。
4、进一步地，电解液由高氯酸钠、去离子水和乙腈按照120：18-27：100-130的质量比混合而成。
5、进一步地，隔膜包括但不限于pp/pe/pp复合膜。
6、一种钠离子对称电池的制备方法，包括如下步骤：
7、将无水乙醇、碳包覆活性材料、导电剂和粘结剂按照30-60：85-90：2-4：5-8的质量比混合均匀，得到电极浆料，将电极浆料涂覆在集流体上，在60-70℃和10mpa的压力下辊压成型，得到电极材料；将一对电极材料、隔膜和电解液组装，得到钠离子对称电池。
8、进一步地，导电剂为科琴黑、碳纳米管和石墨烯中的任意一种。
9、进一步地，粘结剂为聚乙烯、聚乙烯醇和聚偏氟二乙烯中的任意一种。
10、进一步地，集流体包括但不限于钛网、镍网和不锈钢网。
11、进一步地，碳包覆活性材料通过如下步骤制备：
12、步骤一：将摩尔浓度为5mo l/l的氢氧化钠溶液和摩尔浓度为0.5mo l/l的氯化锰溶液加入反应釜中搅拌混合，向反应釜中加入摩尔浓度为0.2mo l/l的高锰酸钾溶液，在300-500r/min的条件下搅拌30-45min，再向反应釜中加入醋酸铈水合物并继续搅拌30-45min，将混合液在20-25℃的条件下老化24h，在150-160℃的条件下水热反应22-26h，自然冷却，过滤，将滤饼用去离子水洗涤至最后一次洗涤液呈中性，在60-80℃的条件下真空干燥，得到铈掺杂二氧化锰纳米片；
13、进一步地，氢氧化钠溶液、氯化锰溶液、高锰酸钾溶液和醋酸铈水合物的用量比为40ml：20ml：40ml：6.2g。
14、步骤二：将铈掺杂二氧化锰纳米片和乙二醇加入反应釜中超声分散10-15min，向反应釜中加入钒酸钠、柠檬酸、磷酸氢二钠和去离子水，在350-500r/min的条件下搅拌20-30min，然后升温至155-160℃并搅拌反应12-14h，离心过滤，将滤饼在60-80℃的条件下真空干燥，然后转移至管式真空炉中，按照5℃/min的速率升温至800-820℃，保温10-12h，得到磷酸钛钠复合二氧化锰颗粒；
15、进一步地，铈掺杂二氧化锰纳米片、乙二醇、正钒酸钠、柠檬酸、磷酸氢二钠和去离子水的用量比为0.05-0.06g：5-6ml：0.1g：0.31g：0.23g：5-6ml。
16、步骤三：将磷酸钛钠复合二氧化锰颗粒和摩尔浓度为10mmo l/l的tr i s-hcl缓冲液加入反应釜中超声分散20-30min，tr i s-hcl缓冲液的ph值为8.5，向反应釜中加入盐酸多巴胺，在25-30℃和200-300r/min的条件下搅拌反应6-8h，抽滤，将滤饼用去离子水洗涤2-3次，在60-80℃的条件下真空干燥，然后转移至管式真空炉中，在氩气保护下，按照5℃/min的速率升温至800-820℃，保温2.5-3h，得到碳包覆活性材料。
17、进一步地，磷酸钛钠复合二氧化锰颗粒、tr i s-hcl缓冲液和盐酸多巴胺的用量比为0.05g：50ml：0.1-0.11g。
18、本发明的有益效果：
19、本发明钠离子对称电池采用复合改性的碳包覆活性材料制备电极材料，装配出的电池具有良好的循环性能，通过半电池进行电化学测试，200次充放电循环后容量保持率在90％以上，循环稳定性好。
20、碳包覆活性材料以层状纳米二氧化锰为基体，通过铈掺杂有助于提升其结构稳定性，提高电极材料的首次充放电容量，实现更高的钠离子迁移数量，提升电极材料的电化学性能。铈掺杂还能够提高层状纳米二氧化锰的剥离和分散作用，有助于磷酸钛钠的原位生长和包覆，磷酸钛钠的复合有助于促进钠离子在电极材料中扩散，缩短离子传输途径，形成的三维空间结构也有助于缓解电极材料充放电过程中的体积变化。
21、聚多巴胺包覆过程中能够嵌入磷酸钛钠复合二氧化锰颗粒的孔隙中，经过碳化，形成的大比表面积碳材料能够提高电极材料的整体导电性，减少充放电过程中的电荷损耗，并且能够起到支撑碳包覆活性材料结构的作用，减少充放电过程中体积膨胀和收缩带来的结构破坏，提高碳包覆活性材料的结构稳定性和循环稳定性。
1.一种钠离子对称电池的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种钠离子对称电池的制备方法，其特征在于，所述磷酸钛钠复合二氧化锰颗粒、tris-hcl缓冲液和盐酸多巴胺的用量比为0.05g：50ml：0.1-0.11g。
3.根据权利要求1所述的一种钠离子对称电池的制备方法，其特征在于，所述集流体为钛网、镍网和不锈钢网中的任意一种。
4.根据权利要求1所述的一种钠离子对称电池的制备方法，其特征在于，所述导电剂为科琴黑、碳纳米管和石墨烯中的任意一种。
5.根据权利要求1所述的一种钠离子对称电池的制备方法，其特征在于，所述粘结剂为聚乙烯、聚乙烯醇和聚偏氟二乙烯中的任意一种。
6.根据权利要求1所述的一种钠离子对称电池的制备方法，其特征在于，所述磷酸钛钠复合二氧化锰颗粒通过如下步骤制备：
7.根据权利要求6所述的一种钠离子对称电池的制备方法，其特征在于，所述铈掺杂二氧化锰纳米片、乙二醇、正钒酸钠、柠檬酸、磷酸氢二钠和去离子水的用量比为0.05-0.06g：5-6ml：0.1g：0.31g：0.23g：5-6ml。
8.根据权利要求6所述的一种钠离子对称电池的制备方法，其特征在于，所述铈掺杂二氧化锰纳米片通过如下步骤制备：
9.根据权利要求8所述的一种钠离子对称电池的制备方法，其特征在于，所述氢氧化钠溶液、氯化锰溶液、高锰酸钾溶液和醋酸铈水合物的用量比为40ml：20ml：40ml：6.2g。
10.一种钠离子对称电池，其特征在于，通过权利要求1-9中任意一项所述制备方法制得。
