CN104600352B - 带有形成气孔通道的石墨毡的钠二次电池 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种钠二次电池，其包括：钠离子传导性固体电解质，其分隔负极空间和正极空间；负极，其位于负极空间，并含有钠；正极，其包括正极液和石墨毡，所述正极液位于正极空间，所述石墨毡含浸在所述正极液，并在与所述固体电解质相对的表面形成具有开口部的开放的气孔通道。

Description

带有形成气孔通道的石墨毡的钠二次电池
技术领域
本发明涉及一种钠二次电池，详细而言，包括正极集电体形成气孔通道的石墨毡的钠二次电池。
背景技术
随着新再生能源的应用迅速增加，对利用蓄电池的能源储存装置的需求也迅速增加。在这样的蓄电池中，可利用铅电池，镍/氢电池，钒电池以及锂电池。然而铅电池和镍/氢电池由于能量密度非常小，因而具有存储相同容量的能量时需要大空间的问题。并且，铅电池因为使用含有重金属的溶液，因此具有污染环境的因素，并且负极与正极间的物质通过分离负极和正极的膜少量地移动，因此性能降低，由上述的问题点，无法大规模的商业化。能量密度及输出特性很优异的锂电池，虽然在技术上很有利，但因其材料资源稀少，因此用作大规模的用于电力存储的二次电池，具有缺乏经济性的问题。
为了解决这样的问题，很多次尝试将地球上的资源丰富的钠用于二次电池的材料。其中，如美国公开专利第20030054255号，利用对钠离子具有选择性地传导的β-氧化铝，负极融有钠正极融有硫的形状的钠硫电池，现今正被用作大规模电力存储装置。
但是，如钠-硫电池或钠-氯化镍电池等现有的基于钠的二次电池，考虑传导率和电池组成物的融化点，具有如下缺陷，如钠-氯化镍电池需要在最低250℃以上工作，钠-硫电池具有最低300℃以上的工作温度。由于这样的问题点，为了加强维持温度，维持气密性和稳定性，从制作或运营上的经济性方面有很多不利的问题。为了解决上述问题，正开发常温(room temperature)型的基于钠的电池，但由于其输出非常低，从而与镍-氢电池或锂电池相比其竞争力下降了很多。
现有技术文献
专利文献
美国公开专利第20030054255号
发明内容
(一)要解决的技术问题
本发明的目的在于提供一种充放电周期性地反复时，防止容量减少，能够在低温工作，电池的输出和充放电速度显著提高，充放电周期特性可以长时间地稳定维持，防止热化并具有改善的电池寿命，且电池稳定性提高的钠二次电池。
(二)技术方案
本发明的钠二次电池，包括：钠离子传导性固体电解质，其分离二次电池的负极空间和正极空间；负极，其位于负极空间，并含有钠；正极，其包括位于正极空间的正极液和石墨毡，所述石墨毡含浸在正极液，所述石墨毡除了自身的多孔结构的气孔通道之外，在与固体电解质相对的表面还形成有具有开口部的开放的气孔通道。
根据本发明一个实施例的钠二次电池，开放的气孔通道的一端可位于石墨毡的内部。
根据本发明一个实施例的钠二次电池，开放的气孔通道可贯穿石墨毡。
根据本发明一个实施例的钠二次电池，开放的气孔通道沿该气孔通道的长度方向，可具有其截面逐渐减小的锥形形状。
根据本发明的一个实施例的钠二次电池，开放的气孔通道可有规则地分布。
根据本发明的一个实施例的钠二次电池，石墨毡的每单位面积具有的开口部数量的气孔通道密度可为1-50/cm2。
根据本发明的一个实施例的钠二次电池，以与固体电解质相对的石墨毡表面的表面积(100％)为基准，总气孔开口部面积可为20-80％，所述总气孔开口部面积是指总气孔通道开口部的面积的和。
根据本发明的一个实施例的钠二次电池，二次电池还可以包括一端密闭且另一端开放的圆柱形的金属外壳，可通过插入金属外壳的一端密闭的管型的固体电解质区分正极空间和负极空间。
根据本发明的一个实施例的钠二次电池，正极空间可以是金属外壳与固体电解质之间的空间，石墨毡可以是邻接于金属外壳的内表面的圆柱形状。
根据本发明的一个实施例的钠二次电池，正极还可以包括附着或融进石墨毡的过渡金属。
根据本发明的一个实施例的钠二次电池，正极液可包括：金属卤化物，其为在过渡金属和12-14族金属群中选择至少一个的金属的卤化物；溶剂，其溶解金属卤化物。
根据本发明的一个实施例的钠二次电池，放电时正极液中含有的金属卤化物的金属离子在石墨毡电镀成金属，充电时电镀在石墨毡上的金属在正极液溶解成金属离子。
(三)有益效果
本发明的钠二次电池作为集电体，包括含浸在正极液并在与固体电解质的相对的表面形成具有开放气孔通道的石墨毡，从而能够具有优异的化学稳定性，反应面积和正极液融进量高，防止通过金属的不均匀的电镀及溶解的电池容量的减少，从而具有稳定的充放电循环性能。并且，本发明的一个实施例的钠二次电池由对含有钠的负极，钠离子具有选择性地传导的性质的固体电解质，和含有溶解正极活性金属卤化物的溶剂的正极液构成，从而具有如下优点：能够在常温至200℃的低温工作，通过溶解在正极液中的正极活性卤化物和钠卤化物实施电池的电化学反应，从而能够显著提高电池容量，进行电池化学反应的活性区域增大，电池的充电放电的速度显著提高，并且能够防止电池内电阻的增加。
附图说明
图1是表示本发明的一个实施例的钠二次电池所具备的石墨毡的一个立体图。
图2是表示本发明的一个实施例的钠二次电池所具备的石墨毡的另一个立体图。
图3是表示本发明的一个实施例的钠二次电池所具备的石墨毡的其他一个剖视图。
图4是表示本发明的一个实施例的钠二次电池所具备的石墨毡的其他一个剖视图。
图5是表示本发明的一个实施例的钠二次电池所具备的石墨毡的其他立体图和立体图中所示的a-a截面的剖视图。
图6是表示本发明的一个实施例的钠二次电池所具备的石墨毡的其他立体图和立体图中所示的b-b截面的剖视图。
图7是表示本发明的一个实施例的钠二次电池的结构的一个剖视图。
图8是表示本发明的一个实施例的钠二次电池的结构的其他一个剖视图。
具体实施方式
以下，参照附图对本发明的钠二次电池进行详细说明。为了向本领域技术人员充分表达本发明的思想，以下所示的附图作为例子而提供。因此，本发明并不限定于如下所示的附图，可以以其他形态具体化，且为了明确本发明的思想，以下附图可以夸张表示。并且，在整个说明书中，同一附图编号表示同一组成要件。
此时，当使用的技术用语和科学用语没有其他定义时，应理解为具有本发明所属技术领域中的一般技术人员通常理解的意思，在下面说明或附图中将省略不必要地混淆本发明主旨的对公知技能和结构的说明。
本发明的钠二次电池包括：钠离子传导性固体电解质，其分离二次电池的负极空间和正极空间；负极，其位于负极空间，并含有钠；正极，其包括位于正极空间的正极液和石墨毡，所述石墨毡含浸在正极液，并在与固体电解质相对的表面形成具有开口部的开放的气孔通道。此时，开放气孔通道不包括石墨毡自身的多孔结构的气孔通道。
本发明一个实施例的钠二次电池，正极集电体可包括石墨毡，钠二次电池在充电或放电时，可以是向正极集电体电镀金属的电池，详细而言，正极液中包含的金属离子在正极集电体电镀成金属的电池。
石墨毡(graphite felt)由于没有如正极液的与电池组成要件的反应性，因此化学性稳定，孔隙率(porosity)高，从而可以提供宽的反应面积，同时装入大量的正极液。
但是，在将石墨毡用作正极集电体的情况下，电池充电或放电时金属涂覆在石墨毡时，在石墨毡表面产生电镀，由此会导致石墨毡的气孔被电镀的金属堵塞，由多孔结构引起的不均匀的电场(electric field)和电位的石墨毡的电镀，按电镀的区域其电镀速度可不同。由电镀引起的石墨毡表面气孔首先被堵塞的情况下，会导致充电或放电过程中能够产生电池反应的反应面积显著减少，当不均匀的电镀严重时，电镀的金属以粒子形状从集电体脱附，由此导致永久性的容量的损失，并由不均匀的电镀产生不均匀的溶解，在这种溶解过程中来不及溶解的金属也会以粒子形状从集电体脱附，从而在充放电循环反复时电池的永久性容量的损失会更加严重。
本发明的钠二次电池具有优异的化学稳定性，其采用反应面积与正极液装入量高的石墨毡作为正极集电体，并且采用在与固体电解质相对的表面形成具有开口部的开放的气孔通道的石墨毡作为正极集电体，从而能够防止金属的不均匀的电镀，溶解以及位于石墨毡的表面的气孔被堵塞。
详细而言，在石墨毡所形成的具有开放气孔通道将提高石墨毡和正极液的接触面积，当产生金属电镀时，具有提供大量的产生核的场所的同时，即使电镀的金属离子从石墨毡脱附，脱附的金属粒子位于在气孔通道内部，并与石墨物理性接触，从而能够物理性防止金属粒子向石墨毡外部脱附。
本发明的一个实施例的钠二次电池，开放的气孔通道可以是非贯穿型气孔通道，或者是贯穿型气孔通道。详细而言，非贯穿型气孔通道意味着与开放气孔通道的开口部相对的一端位于石墨毡内部，贯穿型通道意味着开放的气孔通道贯穿石墨毡的相对的两表面。
本发明的一个实施例的钠二次电池，石墨毡所形成的开放的气孔通道沿其长度方向气孔通道的截面积可恒定或变化。
详细而言，开放的气孔通道沿其长度方向的截面积恒定是指，开放气孔通道的形状和截面积沿着长度方向不产生变化，而维持一定面积。开放的气孔通道的截面积恒定时，对石墨毡加工变得容易且简单，从商业方面来讲，更加有利。
详细而言，开放的气孔通道沿其长度方向的截面积变化是指，沿气孔通道的长度方向开放的气孔通道的形状发生变化，而截面积发生变化，或者沿着气孔通道的长度方向具有一定的形状，其截面积发生变化。
更加详细而言，所谓的开放的气孔通道沿其长度方向截面积发生变化，可以是沿着气孔通道的长度方向其截面变窄，截面积的变化可以是连续的或者是不连续的。开放的气孔通道的截面积沿其长度方向变化时，当包括与正极液邻接的开口部的区域的截面积相对较大的情况下，具有能够更加灵活地实现正极液的流动及物质的移动(钠离子的流量)的优点。
本发明的一个实施例的钠二次电池，石墨毡所形成的开放的气孔通道的截面可以是圆形，椭圆形或三角至八角的多角形，气孔通道开口部也可以是圆形，椭圆形或三角至八角的多角形。
本发明的一个实施例的钠二次电池，以与固体电解质相对的石墨毡表面的表面积(100％)为基准，总气孔开口部面积可为20-80％，所述总气孔开口部面积是指总气孔通道开口部的面积的和。在总气孔开口部面积可小于20％的情况下，存在通过开口部的正极液的流动和物质的移动无法灵活实现的忧虑，在总气孔开口部面积可大于80％的情况下，表示石墨毡每单位的表面积所容纳的气孔通道开口部的数量的气孔通道密度减少，从而使与正极液的接触面积的增加微小，不仅存在在金属离子电镀时提供核生成场所的效果微小的忧虑，还具有在气孔通道内部脱附的金属粒子向外部脱落而永久性地脱附的忧虑。
本发明的一个实施例的钠二次电池，石墨毡所形成的开放的气孔通道可规则或不规则地分布。详细而言，开放的气孔通道的分布，可对应于石墨毡表面的开口部的分布，但是石墨毡所形成的开放的气孔通道可规则或不规则地分布。
当气孔通道的开口部有规则地分布的情况下，如蜂窝结构，其不仅物理性地实现稳定，同时能够使气孔通道的密度极大化。详细而言，气孔通道的开口部可具有在四边形、正方形、正六角形或者平行四边形中所选择的多角形作为反复的基本形状，在多角形的各端点或各端点和中心点设置有开口部的排列。
气孔通道开口部的不规则分布是指，在开口部所在的石墨毡表面，可按表面区域，气孔通道的开口部的分布也可以不同。详细而言，石墨毡的边缘区域与石墨毡的中心区域之间，开口部的分布可不同，在中心区域，相比边缘区域具有相对较高的密度。此时，边缘区域和中心区域相互独立地在四边形、正方形、正六角形或者平行四边形中所选择的多角形作为反复的基本形状，在多角形的各端点或各端点和中心点设置有开口部的排列。这样的开口部的分布，可适当考虑所设计的钠二次电池的结构和电池充放电时按石墨毡的位置而变化的钠离子流量的变化来设计。
本发明一个实施例的钠二次电池，石墨毡的每单位面积具有的开口部数量的气孔通道密度可为1-50/cm2。当气孔通道的密度小于1/cm2时，具有与正极液的接触面积的增加微小，在金属离子电镀时提供核生成场所的效果微小的忧虑。当气孔通道的密度大于50/cm2时，由于过高的通道的密度，不仅难以加工，而且具有破坏石墨毡的物理稳定性的忧虑。此时，气孔通道在石墨毡不规则地分布时，在1-50/cm2的通道密度内，按石墨毡区域，气孔通道的密度可不同。
石墨毡的厚度可考虑所设计的电池容量来适当设计，为非贯穿型开放的气孔通道的情况下，其开放的气孔通道长度，与石墨毡厚度方向平行的成分的长度可为以石墨毡的厚度为基准，为其三分之一或十分之九。
图1和图2作为表示本发明的一个实施例的钠二次电池所具备的石墨毡的一个立体图，是表示具有圆形截面的开放的气孔通道，均匀地形成在石墨毡上，气孔通道的长度方向与石墨毡的厚度方向平行的情况的例子。
如图1和图2所示的一个例子，在石墨毡100中，可在邻接正极液的表面(A，以下称为第一表面)上形成有开口部(O)的开放的气孔通道110，可形成在第一表面均匀地开放的气孔通道110。
如图1所示，开放的气孔通道110可以是对应开口部(O)的一端位于石墨毡100内部的非贯穿型通道，如图2所示，开放的气孔通110可以是贯穿石墨毡100的贯穿型通道。
如图1和图2所示的一个例子，开放的气孔通道110的长度方向(L)可以是石墨毡100的厚度方向。石墨毡的厚度方向，可以是石墨毡的相对的最宽的两个表面积间的垂直方向，也可以是正极液与石墨毡之间的接触面的垂直方向。
图3作为表示本发明的一个实施例的钠二次电池所具备的石墨毡的一个截面图，是表示具有圆形截面的开放的气孔通道均匀地形成在石墨毡上，气孔通道的长度方向以石墨毡的厚度方向为基准以一定角度倾斜的情况的例子的图。
如图3所示，开放的气孔通道110的长度方向(L)可与石墨毡的厚度方向(D)形成一定的角度α，开放的气孔通道的开口部侧的一端可位于另一端的上部。
开放的气孔通道相比石墨毡的厚度方向，以一定角度倾斜地形成，开放的气孔通道越是位于石墨毡的内部，越是向重力方向倾斜地形成，即使在开放的气孔通道内部，发生金属粒子的脱附，脱附的金属粒子不会向气孔通道的开口部方向移动，而是向另一端方向移动。由此，即使在开放的气孔通道内部，发生金属粒子的脱附，金属粒子也能够稳定地位于石墨毡内部，从而能够有效防止向石墨毡外部流出，进而能够更有效地防止电池的永久性的容量减少。
石墨毡的厚度方向与开放的气孔通道的长度方向之间的角度(α)，即开放的气孔通道倾斜角度可以为大于0°且小于等于50°的角度。开放气孔通道的倾斜角度α超过50°时，脱附的金属粒子虽然可稳定安置在石墨毡内部，但是会降低向开放的气孔通道的长度方向的正极液的灵活流动和物质(包括钠离子)的灵活移动。
图3a的一个例子中，图示了非贯穿型开放的气孔通道，但是如图3b所示，开放的气孔通道可以是以石墨毡的厚度方向为基准，按一定角度倾斜的贯穿型气孔通道。
图4作为表示本发明的一个实施例的钠二次电池所具备的石墨毡的一个立体图，是表示具有圆形截面的开放的气孔通道均匀形成在石墨毡上，形成气孔通道的截面积沿长度方向减少的锥形形状的开放的气孔通道的情况的图。
如图4所示，设有开口部的表面上沿着相对的表面方向截面积逐渐减少的锥形形状的开放的气孔通道110，即使开放的气孔通道的长度长，在通道内部也能够提高正极液的流动和物质的移动。此时，开放的气孔通道的锥形角度β可以是1°至45°的范围。
图4a的一个例子中，图示了锥形形状的非贯穿型开放的气孔通道，开放的气孔通道的长度方向与石墨毡的厚度方向平行的情况，但是开放的气孔通道以石墨毡的厚度方向为基准，按一定角度倾斜，可具有锥形形状，如图4b，可以是贯穿型的气孔通道，而不是非贯穿型开放的气孔通道。
图1至图4的一个例子，是可视地示出平板型石墨毡的一个例子的情况，但是石墨毡的整体形状可根据所设计的二次电池的整体结构和形状发生变化。
图5是表示本发明一个实施例的钠二次电池所具备的石墨毡的一个立体图和立体图中所示的a-a截面的截面图，如图5所示，石墨毡100可以是空心圆柱形状，开放的气孔通道的开口部设的表面即第一表面，可以是空心圆柱的内表面。
图6是表示本发明的一个实施例的钠二次电池所具备的石墨毡的一个立体图和立体图中所示的b-b截面的截面图，如图6所示，石墨毡100可以是圆柱形状，设有开放的气孔通道110的开口部的表面的第一表面可以是圆柱的外表面。
基于图1至图6，所述的石墨毡整体形状，可以根据所设计的电池的结构适当地选择和变更。具体地，当设计的电池为平板型时，可使用基于上述的图1至图4中的可视地板状形状的石墨毡用作正极集电体，当设计的电池是非平板型电池(例如，管型电池)的情况下基于图5和/或图6，可将上述的石墨毡用作正极集电体。更具体地，当管型电池地管型结构的中心设有正极集电体的情况下，基于图6，可将上述的石墨毡用作正极集电体，当为管型电池，邻接设置在管型结构的外侧的集电体的情况下，基于图5，可将上述的石墨毡用作正极集电体。
本发明的一个实施例的钠二次电池，包括石墨毡的正极集电体聚集(collect)或供给(supply)电荷(电子)完成实现与电池外部的电性连接的作用，但是，与这样的电池的外部的电性连接可以通过石墨毡的第一表面(设有气孔通道的表面)的相对面的相对表面来实现。详细而言，正极集电体可以包括石墨毡或邻接石墨毡的相对表面的金属膜，并通过邻接相对表面的金属膜实现与电池外部的电性连接。此时，与相对表面邻接的金属膜是为了正极集电体而独立具备的金属膜，也可以是电池的已组成要件的一部分。此时，电池的已组成要件可以包括金属电池壳体，当金属膜为电池壳体一部分的情况下，可包括石墨毡的相对表面与电子壳体邻接设置的情况。
如上所述，本发明的一个实施例的钠二次电池，随着分离区划正极空间和负极空间的钠离子传导性固体电解质的形状，可具有平板型或管状结构，只要是在钠二次电池领域中通常使用的任何结构均可。
图7是基于负极活性物质为溶化钠的情况下，表示本发明的一个实施例的钠二次电池具有平板型结构的情况的一个剖视图。如图7所示，本发明一个实施例的钠二次电池可包括：电池壳体10，其使电池组成物与外部分离；固体电解质20，其将电池壳体的内部空间区划分离为正极空间和负极空间；负极30，其位于负极空间，并包括钠；正极液40，其位于正极空间；正极集电体50，其包括含浸在正极液的上述的石墨毡51。此时，邻接于正极液的石墨毡的表面的第一表面，可以是相对固体电解质的表面，如上所述，石墨毡上可形成开口部设于第一表面上的开放的气孔通道。并且，正极集电体50还可包括金属膜52，金属膜52可与石墨毡50的第一表面的相对面的相对表面邻接设置。并且，为了电池外部与负极间的电连接和电荷(例如，电子)的流动，负极空间中还可以包括插入负极活性物质的溶化钠中的负极集电体。
图8是基于负极活性物质为溶化钠的情况下，表示本发明的一个实施例的钠二次电池的结构的一个剖视图。图8的一个例子是管型钠二次电池的一个例子，但是不能够通过这样的电池的物理形态来限定本发明，如图7所示，本发明的钠二次电池可具有平板型或者一般的钠系电池的结构。
如图8所示，本发明的一个实施例钠二次电池可包括：金属外壳10(电池壳体)，其为下端密闭且上端开放的圆柱形；固体电解质20(以下简称为固体电解质管)，其为位于金属外壳10的内部，从金属外壳10的外侧向内侧顺次地设置的下端密闭的管型；安全管31(safety tube)；及芯管32(wicking tube)。
详细而言，位于金属外壳10的最内侧，即位于中心的芯管32，可以具有下端形成有贯穿孔1的管状，安全管31位于芯管32的外侧，并以一定的分隔距离包裹芯管32的结构。
包括溶化钠的负极30设置在芯管32的内部，但是可以具有通过形成于芯管32下部的贯穿孔1，向芯管32与安全管31之间的空间填充的结构。
芯管32和安全管31的双重结构，在管型固体电解质20损失时，防止正极物质和负极物质间的激烈的反应，通过毛细管力在放电时也能够维持一定的熔化钠的水位。
管型固体电解质20可以是，设置在安全管31外侧，以使包裹安全管31，对钠离子Na+具有选择透过性的管型的固体电解质。
即，本发明的一个实施例的钠二次电池具有同心结构，且从内测向外侧顺次地设有芯管32、安全管31、管型固体电解质20和金属外壳10的结构，芯管32内部装有包括溶化钠的负极30，且在管型固体电解质20与金属外壳10间的空间中具有正极液40，具有石墨毡51，以便含浸在正极液40中。
如图8所示，以充电状态为基准，正极空间内可以设有正极液40和石墨毡51，以放电为基准，正极空间中可设有正极液40和电镀有金属的石墨毡51。
如图8所示，位于金属外壳10的正极空间的石墨毡51，可使第一表面的相对面的相对表面与金属外壳10的内壁邻接。这种情况下，金属外壳10具有箱体作用的同时，可实现用于与负极侧的电池外部的电连接的导体作用，和向石墨毡51施加外部电位的作用。
图8是石墨毡填充正极空间的一定部分的形状，或由石墨毡的多孔性引起正极液融入石墨毡的空隙中，因此石墨毡的第一表面可与固体电解质邻接。详细而言，石墨毡可以是具有中空的圆柱形状，石墨毡的中空内可设置固体电解质，详细而言可设置管型固体电解质20。为与正极液邻接的石墨毡51的表面的第一表面，可以是与固体电解质相对的表面。位于石墨毡51的中空位置的管型固体电解质20邻接于石墨毡51的第一表面，从而石墨毡51可填充所有正极空间，石墨毡51的第一表面与管型固体电解质20相隔一定间距离，从而使石墨毡可填充正极空间的一部分。此时，石墨毡的第二表面可与金属外壳的内侧侧面邻接。
当石墨毡为具有中空部分的圆柱形时，石墨厚度方向可相应于管型固体电解质20的正极侧侧面与金属外壳10的内壁侧面之间的最短方向。
本发明的一个实施例的钠电池，还可以包括：盖，其位于金属外壳10上部，密闭金属外壳；绝缘体12，其为环状，位于金属外壳10的上侧，使金属外壳10与管型固体电解质20之间电性绝缘；电极端子13，其位于金属外壳10的上端周围。并且，为了使液态蒸发最小化，制作后通过盖11密封的电池内部压力可以为15psi以上，正极集电体50，具体是石墨毡51的第二表面可与金属外壳10电性接触。并且，虽然未图示，为了含浸在包括芯管32内部装有的熔化钠的负极活性物质的一定区域，通常的负极集电体可通过盖11的贯穿孔投入。
本发明的钠二次电池包括含浸在含有钠的负极液和正极液中，上述的集电体作为正极集电体包含的正极、负极与正极液分离的钠离子传导性固体电解质。即，本发明的一个实施例的钠二次电池包括分离正极空间和负极空间的钠离子传导性固体电解质，位于负极空间并含有钠的负极，位于正极空间的正极液，以及含浸在正极液中并将上述的石墨毡作为集电体而包含的正极。
本发明的一个实施例的钠二次电池，在电池的充电或放电过程中，可以是正极产生金属电镀的电池，具体地，可以是在电池放电过程中，正极产生金属电镀的电池。此时，电镀的金属可以是过渡金属和12至14族金属群中选出的一个以上的金属。
更加具体地，电池的电化学(充放电)反应可由钠、在过渡金属和12至14族金属群中选出的一个以上的金属(以下称为正极活性金属)、及卤素构成，正极液可含有钠卤化物和溶解正极活性金属卤化物的溶剂和碱金属、及在过渡金属和12至14族金属群中选出的一个以上的金属卤化物。
即，本发明的一个实施例的钠二次电池，可包括：负极，其包含钠；正极液，其包括溶解碱金属卤化物和正极活性金属卤化物的溶剂；正极，其含浸在正极液中，将所述的石墨毡作为正极集电体而包含；钠离子传导性固体电解质，其分离负极与正极液。
此时，碱金属可包括锂(Li)、钠(Na)、和钾(Ka)，过渡金属可包括钛(Ti)、钒(V)、铬(Cr)、锰(Mn)、铁(Fe)、钴(Co)、镍(Ni)以及铜(Cu)，12至14族金属可包括锌(Zn)、铝(Al)。
本发明的一个实施例的钠二次电池，通过以下的反应式1实现充电，通过反应式2实现放电，电池充电和放电时的反应式1、反应式2的钠卤化物与正极活性金属卤化物可以是溶解在正极液中的液态状态。
(反应式1)
mNaX+M→mNa+MXm
(反应式2)
mNa+MXm→mNaX+M
反应式1和反应式2中的M表示在过渡金属和12至14族金属群中选择的至少一个的金属(正极活性金属)，X是表示卤化元素，m是表示1至4的自然数。详细而言，反应式1和反应式2中的m可以是对应金属(M)的量的原子价的自然数。
详细而言，本发明的一个实施例的钠二次电池，基于反应式1通过充电反应的电池的充电状态，正极可以是上述的石墨毡与正极液本身。即，以充电状态为基准，固体状态的正极可仅由正极集电体构成。以反应式2的放电反应的电池的放电状态为基准，正极可以是包括从正极液电镀正极活性金属的石墨毡的正极集电体，即，可以是通过正极活性金属的电镀，附着或装入正极活性金属的石墨毡。
本发明的一个实施例的钠二次电池，随着反复进行充放电，电镀在作为集电体(正极集电体)的石墨毡上的正极活性金属被正极液溶化成正极活性金属离子，电镀在集电体(正极集电体)的石墨毡上，可反复进行上述的金属的离子化和还原。
并且，如上所述，为了更好的理解本发明实施例的钠二次电池，以反应式1和反应式2的充放电时的反应产物或物质(钠卤化物、正极活性金属卤化物)为基准，如上对正极和充放电反应进行了说明。但是，根据本发明，除电镀(electroplating)的金属之外，钠卤化物和正极活性金属卤化物的反应产物均以溶化在溶剂理的状态存在，即钠卤化物可解释为钠离子和卤素离子，正极活性金属卤化物可解释为从过渡金属和12至14族的金属群中选择的至少一个的金属(正极活性金属)的离子和卤素离子。
如上所述，随着正极集电体包括石墨毡，可通过极高的空隙率来提供非常大的反应面积，大量的正极液可藏入石墨毡内，由于石墨毡形成有将钠离子从负极向正极传递且在固体电解质表面(第一表面)上形成开口部的气孔通道，在石墨毡内部可引起金属电镀，从而可防止基于不均匀的金属电镀和电镀的金属的脱离而引起的永久性的容量减少。
本发明的一个实施例的钠二次电池，溶解在正极液的溶剂中的包括正极活性金属卤化物和/或钠卤化物的活性物质的浓度可与能够直接参与电池的电池化学反应的物质的量直接连接，影响电池的单位体积的能量容量和正极液中的离子(包括钠离子)的传导率。
本发明的一个实施例的钠二次电池，正极液可含有0.1至10摩尔浓度(M)，实质地为0.5至10摩尔浓度(M)，较实质地为1至6摩尔浓度(M)、更加实质地为2至5摩尔浓度(M)的活性物质。
详细而言，本发明一个实施例的钠二次电池，正极液可含有0.1至10摩尔浓度(M)，实质地为0.5至10摩尔浓度(M)，较实质地为1至6摩尔浓度(M)、更加实质地为2至5摩尔浓度(M)的正极活性物质卤化物。根据电池充电或放电的状态，正极活性金属以离子状态存在于正极液内，或者电镀在正极集电体上，正极液的正极活性金属离子浓度随之不同，然而这样的正极液内正极活性金属卤化物的浓度可以是充电状态基准的浓度。
以充电状态为基准，在正极活性金属卤化物的浓度小于0.1而非常低的情况下，如同钠离子，可导致参与电池的化学反应的离子的传导率下降，而电池效率的下降，电池自身的容量过低。并且，在正极活性金属卤化物的浓度大于10的情况下，通过具有与钠离子同种的电荷金属离子，可减少钠离子的传导率。但是，如后述的过量的钠卤化物，还可以添加与电池的精髓反应无关且能够提高钠离子传导率的添加物，来调节这样的正极液内的离子传导率，根据电池的用途和设计的容量来调节正极活性金属卤化物的浓度。
本发明的一个实施例的钠二次电池，根据上述的反应式2，通过正极液内的正极活性金属卤化物的浓度，还可确定钠卤化物的浓度，但是为了提高正极液内钠离子的传导率，正极以充电状态为基准，还可包括正极活性金属卤化物和钠卤化物。
详细而言，根据本发明的一个实施例，在进行反应式1和反应式2的充放电的情况下，在含有一定浓度的正极活性金属离子的正极液中，为了提高钠离子的传导率和引导更快的充电或放电的反应，通过基于反应式2的放电反应所规定的量可含有过量的钠离子和卤素离子。
由此，正极液可包括溶解在溶剂中的正极活性金属卤化物和钠卤化物。详细而言，充电状态的正极液可包括溶解在溶剂中的正极活性金属卤化物和钠卤化物，由此充电状态的液态正极可括金属离子，钠离子和卤素离子。
本发明的实施例的钠二次电池，充电状态的正极还可包括以1摩尔正极活性金属卤化物为基准的0.3至3摩尔的钠卤化物。通过正极活性金属卤化物的量(摩尔比)，可提高正极液中的钠离子的传导率，反应式1和反应式2的充放电反应会在短时间内更加有效完成，进而，电池运转温度低的情况下也能够确保钠离子的传导率和反应速度。
本发明的一实施例的钠二次电池中，正极活性金属卤化物可以是下面化学式1所定义的卤化物。
(化学式1)
MXm
化学式1中，M是表示在镍(Ni)、铁(Fe)、铜(Cu)、锌(Zn)、镉(Cd)、钛(Ti)、铝(Al)、锡(Sn)中选择一个以上，X是表示在碘(I)溴(Br)、氯(Cl)和氟(F)中选择一个以上，m是表示1至4的自然数。此时，m是对应于金属的原子价的自然数。
本发明一个实施例的钠二次电池中，碱金属卤化物可以是钠卤化物，钠卤化物可以是由以下化学式所定义的卤化物。
(化学式2)
NaX
化学式2中的X表示在在碘(I)溴(Br)、氯(Cl)和氟(F)中选择一个以上。
详细而言，本发明的实施例的钠二次电池中，正极的溶剂只要是溶解金属卤化物的同时，溶解钠卤化物的溶剂即可，但是从能够提高钾离子的离子传导率，实现充放电循环特性的稳定性及防止自我放电等提高恒定特性的方面考虑，可以是非水有机溶剂，离子液体或他们的混合物。
非水有机溶剂可以在醇基，杂环烃、酰胺、酯、醚、内酯、碳酸盐、磷酸酯类、砜和亚砜系中选择一个以上、离子液体可以在基于咪唑鎓盐的离子液体、基于哌啶鎓的离子液体、基于吡啶鎓的离子液体、基于吡咯鎓的离子液体、基于氨的离子液体、基于磷的离子液体、基于氟的离子液体中选择一个以上。
详细而言，本发明的实施例的钠二次电池中，二次电池的运行温度和在压力中能否稳定维持液态，容易扩散通过固体电解质流入的钠离子，不会发生不需要的副反应，具有对金属卤化物和钠离子卤化物的稳定地溶解度，能够实现长时间的稳定循环充放电，作为恒定特性优异的有机溶剂的一个例子，可包括从以下群中选择一个以上的溶剂。所述溶剂为1,2-乙二醇、1,2-丙二醇、1,3-丙二醇、1,2-丁二醇、1,3-丁二醇、1,4-丁二醇、1,5-戊二醇、2,2-二甲基丙烷-1,3-二醇、2-丁基-2-乙基丙烷-1,3-二醇、1,5-己二醇、1,6-己二醇、1,8-辛二醇、1,10-癸二醇、1,12-十二烷二醇、2,2,4,4-四甲基环丁烷-1,3-二醇、环戊烷-1,3-二醇、1,2-环己二醇、1,3-环己二醇、1,4-环己二醇、1,2环己烷二甲醇、1,3-环己烷二甲醇、1,4-环己烷二甲醇、1,4-环己烷二乙醇、甘油、乙烯、乙二醇、乙二烯、乙二醇、三甘醇、四甘醇、聚乙二醇、丙二醇、二丙二醇、三丙二醇、聚丙二醇、甲酰胺(formamide)、N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺、N,N-二乙基乙酰胺、N,N-二甲基三氟乙酰胺、六甲基、乙腈(acetonitrile)、丙腈、丁腈、α-松油醇(Terpineol)、β-松油醇、二氢松油醇、N-甲基-2-吡咯烷酮(NMP)、二甲亚砜(dimethylsulfoxide)、吡咯烷(Pyrrolidine)、吡咯啉(Pyrroline)、吡咯(Pyrrole)、2H-吡咯(2H-Pyrrole)、3H-吡咯(3H-Pyrrole)、吡唑(Pyrazolidine)、咪唑啉(Imidazolidine)、2-吡唑啉(2-Pyrazoline)、2-咪唑啉(2-Imidazoline)、1H-咪唑(1HImidazole)、三唑(Triazole)、异恶唑(Isoxazole)、恶唑(Oxazole)、噻唑(Thiazole)、异噻唑(Isothiazole)、恶二唑(Oxadiazole)、氧三氮茂(Oxatriazole)、二氧氮茂(Dioxazole)、恶唑酮(Oxazolone)、羟噻唑(Oxathiazole)、咪唑-2硫酮(Imidazoline-2-thione)、甲基巯基噻二唑(Thiadiazole)、三唑(Triazole)、哌啶(Piperidine)、吡啶(Pyridine)、吡啶(Pyridazine)、嘧啶(Pyrimidine)、吡嗪(Pyrazine)、六氢吡嗪(Piperazine)、三嗪(Triazine)、吗啉(Morpholine)、硫代吗啉(Thiomorpholine)、吲哚(Indole)、异吲哚(Isoindole)、吲唑(Indazole)、苯并异噁唑(Benzisoxazole)、苯并恶唑(Benzoxazole)、苯并噻唑(Benzothiazole)、喹啉(Quinoline)、异喹啉(Isoquinoline)、噌啉(Cinnoline)、喹唑啉(Quinazoline)、喹喔啉(Quinoxaline)、萘啶(Naphthyridine)、(Phthalazine酞嗪)、苯并恶嗪(Benzoxazine)、苯并二嗪(Benzoadiazine)、蝶啶(Pterdine)、吩嗪(Phenazine)、硫代二苯胺(Phenothiazine)、吩恶嗪(Phenoxazine)以及二苯并吡啶(Acridine)群中所选择一个以上。
作为离子液体的一个例子，可包括，溴化-1-丁基-3-甲基吡啶(1-Butyl-3-methylpyridinium bromide)、溴化-1-丁基-4-甲基吡啶(1-Butyl-4-methylpyridiniumbromide)、溴化-1-丁基吡啶(1-Butylpyridinium bromide)、溴化-1-丁基-2-甲基吡啶(1-Butyl-2-methylpyridinium bromide)、1-己基溴化吡啶(1-Hexylpyridinium bromide)、1-乙基溴化吡啶(1-Ethylpyridinium bromide)、1-丙基-2-甲基溴化吡啶(1-Propyl-2-methylpyridinium bromide)、1-丙基-3-甲基溴化吡啶(1-Propyl-3-methylpyridiniumbromide)、1-丙基-4-甲基溴化吡啶(1-Propyl-4-methylpyridinium bromide)、1-丙基溴化吡啶(1-Propylpyridinium bromide)、1-乙基-2-甲基溴化吡啶(1-Ethyl-2-methylpyridinium bromide)、1-乙基-3-甲基溴化吡啶(1-Ethyl-3-methylpyridiniumbromide)、1-乙基-4-甲基溴化吡啶(1-Ethyl-4-methylpyridinium bromide)、1-乙基溴化吡啶(1-Ethylpyridinium iodide)、1-丁基吡碘化啶(1-Butylpyridinium iodide)、1-己基碘化吡啶(1-Hexylpyridinium iodide)、1-丁基2-甲基碘化吡啶(1-Butyl-2-methylpyridinium iodide)、1-丁基3-甲基碘化吡啶(1-Butyl-3-methylpyridiniumiodide)、1-丁基4-甲基碘化吡啶(1-Butyl-4-methylpyridinium iodide)、1-丙基碘化吡啶(1-Propylpyridinium iodide)、1-丁基-3-甲基氯化吡啶(1-Butyl-3-methylpyridinium chloride)、1-丁基-4-甲基氯化吡啶(1-Butyl-4-methylpyridiniumchloride)、1-丁基氯化吡啶(1-Butylpyridinium chloride)、1-丁基-2-甲基氯化吡啶1-Butyl-2-methylpyridinium chloride)、1-乙基氯化吡啶(1-Hexylpyridiniumchloride)、1-丁基-3-甲基吡啶六氟膦酸盐(1-Butyl-3-methylpyridiniumhexafluorophosphate)、1-丁基-4-甲基吡啶六氟膦酸盐(1-Butyl-4-methylpyridiniumhexafluorophosphate)、1-丁基吡啶六氟膦酸盐(1-Butylpyridiniumhexafluorophosphate)、1-乙基吡啶六氟膦酸盐(1-Ethylpyridiniumhexafluorophosphate)、1-己基吡啶六氟膦酸盐(1-Hexylpyridiniumhexafluorophosphate)、1-丁基-2-甲基吡啶六氟膦酸盐(1-Butyl-2-methylpyridiniumhexafluorophosphate)、1-丙基吡啶六氟膦酸盐(1-Propylpyridiniumhexafluorophosphate)、1-丁基-2-甲基吡啶三氟甲烷磺酸酯(1-Butyl-2-methylpyridinium trifluoromethanesulfonate)、1-丁基-3-甲基吡啶三氟甲烷磺酸酯(1-Butyl-3-methylpyridinium trifluoromethanesulfonate)、1-丁基-4-甲基吡啶三氟甲烷磺酸酯(1-Butyl-4-methylpyridinium trifluoromethanesulfonate)、1-己基吡啶三氟甲烷磺酸酯(1-Hexylpyridinium trifluoromethanesulfonate)、1-丁基吡啶三氟甲烷磺酸酯(1-Butylpyridinium trifluoromethanesulfonate)、1-乙基吡啶三氟甲烷磺酸酯(1-Ethylpyridinium trifluoromethanesulfonate)、1-丙基吡啶三氟甲烷磺酸酯(1-Propylpyridinium trifluoromethanesulfonate)、1-丁基-3甲基吡啶六氟膦酸盐(1-Butyl-3-methylpyridinium hexafluorophosphate)、1-丁基-4-甲基吡啶六氟膦酸盐(1-Butyl-4-methylpyridinium hexafluorophosphate)、1-丁基吡啶六氟膦酸盐(1-Butylpyridinium hexafluorophosphate 1)、1-己基吡啶六氟膦酸盐(1-Hexylpyridiniumhexafluorophosphate)、1-丁基吡啶六氟膦酸盐(1-Butyl-2-methylpyridiniumhexafluorophosphate)、1-乙基吡啶六氟膦酸盐(1-Ethylpyridiniumhexafluorophosphate)、1-丙基吡啶六氟膦酸盐(1-Propylpyridiniumhexafluorophosphate)、1-乙基吡啶双((三氟代甲基)磺酰基)甲烷(1-Ethylpyridiniumbis(trifluoromethylsulfonyl)imide)、1-丙基吡啶双((三氟代甲基)磺酰基)甲烷(1-Propylpyridinium bis(trifluoromethylsulfonyl)imide)、1-丁基吡啶双((三氟代甲基)磺酰基)甲烷(1-Butylpyridinium bis(trifluoromethylsulfonyl)imide)、1-乙基-3-甲基吡啶双((三氟代甲基)磺酰基)甲烷(1-Ethyl-3-methylpyridinium bis(trifluoromethylsulfonyl)imide)、3-甲基-1-丙基吡啶双((三氟代甲基)磺酰基)甲烷(3-Methyl-1-propylpyridinium bis(trifluoromethylsulfonyl)imide)、1-丁基-3-甲基吡啶双((三氟代甲基)磺酰基)甲烷(1-Butyl-3-methylpyridinium bis(trifluoromethylsulfonyl)imide)、1-丁基-4-甲基吡啶双((三氟代甲基)磺酰基)甲烷(1-Ethyl-4-methylpyridinium bis(trifluoromethylsulfonyl)imide)、4-甲基-1-丙基双((三氟代甲基)磺酰基)甲烷(4-Methyl-1-propylpyridinium bis(trifluoromethylsulfonyl)imide)、1-丁基-4-甲基吡啶双((三氟代甲基)磺酰基)甲烷(1-Butyl-4-methylpyridinium bis(trifluoromethylsulfonyl)imide)、1-丁基-2-甲基吡啶双((三氟代甲基)磺酰基)甲烷(1-Butyl-2-methylpyridinium bis(trifluoromethylsulfonyl)imide)、1-乙基-2-甲基吡啶双((三氟代甲基)磺酰基)甲烷(1-Ethyl-2-methylpyridinium bis(trifluoromethylsulfonyl)imde)、2-乙基-1-丙基吡啶双((三氟代甲基)磺酰基)甲烷(2-Methyl-1-propylpyridinium bis(trifluoromethylsulfonyl)、1-乙基-3-甲基咪唑喹啉羧酸酯(1-Ethyl-3-methylimidazolium methylcarbonate)、1-丁基-3-甲基咪唑喹啉羧酸酯(1-Butyl-3-methylimidazolium methylcarbonate)、1-乙基-3-甲基咪唑三氰甲烷化钾(1-Ethyl-3-methylimidazolium tricyanomethanide)、1-丁基-3-甲基咪唑三氰甲烷化钾(1-Butyl-3-methylimidazolium tricyanomethanide)、1-乙基-3-甲基咪唑双((三氟代甲基)磺酰基)甲烷(1-Ethyl-3-methylimidazolium bis(perfluoroethylsulfonyl)imide)、1-丁基-3-甲基咪唑双((三氟代甲基)磺酰基)甲烷(1-Butyl-3-methylimidazolium bis(perfluoroethylsulfonyl)imide)、1-乙基-3-甲基咪唑膦酸二丁酯(1-Ethyl-3-methylimidazolium dibutylphosphate)、1-丁基-3-甲基咪唑膦酸二丁酯(1-Butyl-3-methylimidazolium dibutylphosphate)、1-乙基-3-甲基咪唑硫酸甲酯(1-Ethyl-3-methylimidazolium methyl sulfate)、1,3-二甲基咪唑硫酸甲酯(1,3-Dimethylimidazolium methyl sulfate)、1-乙基-3-甲基咪唑硫酸乙酯(1-Ethyl-3-methylimidazolium ethyl sulfate)、1,3-二甲基咪唑硫酸乙酯(1,3-Diethylimidazolium ethyl sulfate)、1,3-二甲基咪唑膦酸二甲酯(1,3-Dimethylimidazolium dimethyl phosphate)、1-乙基-3-甲基咪唑膦酸二甲酯(1-Ethyl-3-methylimidazolium dimethyl phosphate)、1-丁基-3-甲基咪唑膦酸二甲酯(1-Butyl-3-methylimidazolium dimethyl phosphate)、1-乙基-3-甲基咪唑膦酸二甲酯(1-Ethyl-3-methylimidazolium diethyl phosphate)、1,3-二乙基咪唑膦酸二乙酯(1,3-Diethylimidazolium diethyl phosphate)、1-丁基-3-甲基咪唑硫酸氢盐(1-Butyl-3-methylimidazolium hydrogen sulfate)、1-乙基-3-甲基咪唑硫酸氢盐(1-Ethyl-3-methylimidazolium hydrogen sulfate)、1-丁基-3-甲基咪唑甲磺酸盐(1-Butyl-3-methylimidazolium methanesulfonate)、1-乙基-3-甲基咪唑甲磺酸盐(1-Ethyl-3-methylimidazolium methanesulfonate)、1-乙基-3-甲基咪唑嗡甲苯磺酰酯(1-Ethyl-3-methylimidazolium tosylate)、1-乙基-3-甲基咪唑1,1,2,2-四氟乙烷(1-Ethyl-3-methylimidazolium1,1,2,2-tetrafluoroethanesulfonate)、1-甲基-3-丙基咪唑1,1,2,2-四氟乙烷(1-Methyl-3-propylimidazolium 1,1,2,2-tetrafluoroethanesulfonate)、1-丁基-3-甲基咪唑1,1,2,2-四氟乙烷(1-Butyl-3-methylimidazolium1,1,2,2-tetrafluoroethanesulfonate)、1-苯基-3-甲基咪唑1,1,2,2-四氟乙烷(1-Benzyl-3-methylimdiazolium 1,1,2,2-tetrafluoroethanesulfonate)、1-丁基-3-乙基咪唑1,1,2,2-四氟乙烷(1-Butyl-3-ethylimidazolium1,1,2,2-tetrafluoroethanesulfonate)、1-甲基咪唑1,1,2,2-四氟乙烷(1-Methylimidazolium 1,1,2,2-tetrafluoroethanesulfonate)、1-乙基咪唑1,1,2,2-四氟乙烷(1-Ethylimidazolium1,1,2,2-tetrafluoroethanesulfonate)、1-乙基-3-甲基咪唑硫氰酸酯(1-Ethyl-3-methylimidazolium thiocyanate)、1-丁基-3-甲基咪唑硫氰酸酯(1-Butyl-3-methylimidazolium thiocyanate)、1-乙基-3-甲基咪唑二氰胺(1-Ethyl-3-methylimidazolium dicyanamide)、1-丁基-3-甲基咪唑二氰胺(1-Butyl-3-methylimidazolium dicyanamide)、1-烯丙基-3-甲基咪唑二腈胺盐(1-Allyl-3-methylimidazolium dicyanamide)、1-乙基-3-甲基咪唑二氰胺(1-Benzyl-3-methylimidazolium dicyanamide)、1-甲基-3-丙基咪唑碘(1-Methyl-3-propylimidazolium iodide)、1-己基-3-甲基咪唑碘化物(1-Hexyl-3-methylimidazoliumiodide)、1-乙基-3-甲基咪唑碘化物(1-Ethyl-3-methylimidazolium iodide)、1，2-二甲基-3-丙基咪唑碘化物(1,2-Dimethyl-3-propylimidazolium iodide)、丁基-3-甲基咪唑碘化物(1-Butyl-3-methylimidazolium iodide)、1-十二烷基-3-甲基咪唑碘化物(1-Dodecyl-3-methylimidazolium iodide)、1-丁基-2，3-二甲基咪唑碘化物(1-Butyl-2,3-dimethylimidazolium iodide)、1-己基-2，3-二甲基咪唑碘化物(1-Hexyl-2,3-dimethylimidazolium iodide)、1，3-二甲基咪唑碘化物(1,3-Dimethylimidazoliumiodide)、1-烯丙基-3-甲基咪唑碘化物(1-Allyl-3-methylimidazolium iodide)、1-丁基-3-甲基咪唑(1-Butyl-3-methylimidazolium chloride)、1-烯丙基-3-甲基咪唑氯(1-Allyl-3-methylimidazolium chloride)、1-(2-羟乙基)-3-甲基咪唑氯(1-(2-Hydroxyethyl)-3-methylimidazolium chloride)、1，3-二癸基-2-甲基咪唑氯(1,3-Didecyl-2-methylimidazolium chloride)、1-己基-3-甲基咪唑氯(1-Hexyl-3-methylimidazolium chloride)、1-丁基-2，3-二甲基咪唑氯(1-Butyl-2,3-dimethylimidazolium chloride)、1-癸基-3-甲基咪唑氯(1-Decyl-3-methylimidazoliumchloride)、1-甲基-3-正辛基氯化(1-Methyl-3-octylimidazolium chloride)、氯化1-甲基-3-乙基咪唑(1-Ethyl-3-methylimidazolium chloride)、1-甲基咪唑氯(1-Methylimidazolium chloride)、1-十六烷基-3-甲基咪唑氯(1-Hexadecyl-3-methylimidazolium chloride)、1-十二烷基-3-甲基咪唑氯(1-Dodecyl-3-methylimidazolium chloride)、1-苄基-3-甲基咪唑氯(1-Benzyl-3-methylimidazoliumchloride)、1-甲基-3-十四烷基咪唑氯(1-Methyl-3-tetradecylimidazolium chloride)、1-甲基-3-咪唑氯(1-Methyl-3-propylimidazolium chloride)、1-甲基-3-十八烷基咪唑氯(1-Methyl-3-octadecylimidazolium chloride)、1-乙基咪唑氯(1-Ethylimidazoliumchloride)、1，2-二甲基咪唑氯(1,2-Dimethylimidazolium chloride)、1-乙基-2，3-二甲基咪唑三氟甲磺酸(1-Ethyl-2,3-dimethylimidazolium trifluoromethanesulfonate)、1-乙基-3-甲基咪唑三氟甲磺酸(1-Ethyl-3-methylimidazoliumtrifluoromethanesulfonate)、1-丁基-3-甲基咪唑三氟甲磺酸(1-Butyl-3-methylimidazolium trifluoromethanesulfonate)、1-丁基-2，3-二甲基咪唑三氟甲磺酸(1-Butyl-2,3-dimethylimidazolium trifluoromethanesulfonate)、1-癸基-3-甲基咪唑三氟甲磺酸(1-Decyl-3-methylimidazolium trifluoromethanesulfonate)、1-己基-3-甲基咪唑三氟甲磺酸(1-Hexyl-3-methylimidazolium trifluoromethanesulfonate)、1-甲基-3-正三氟甲磺酸(1-Methyl-3-octylimidazolium trifluoromethanesulfonate)、1-十二烷基-3-甲基咪唑三氟甲磺酸(1-Dodecyl-3-methylimidazoliumtrifluoromethanesulfonate)、1-甲基咪唑三氟甲磺酸(1-Methylimidazoliumtrifluoromethanesulfonate)、1-乙基咪唑三氟甲磺酸(1-Ethylimidazoliumtrifluoromethanesulfonate)、1-甲基-3-咪唑三氟甲磺酸(1-Methyl-3-propylimidazolium trifluoromethanesulfonate)、1-乙基-3-甲基咪唑乙酸酯(1-Ethyl-3-methylimidazolium acetate)、1-丁基-3-甲基咪唑乙酸酯(1-Butyl-3-methylimidazolium acetate)、1-乙基-3-甲基咪唑三氟乙酸(1-Ethyl-3-methylimidazolium trifluoroacetate)、1-丁基-3-甲基咪唑三氟乙酸(1-Butyl-3-methylimidazolium trifluoroacetate)、1-乙基-3-甲基咪唑硝酸盐(1-Ethyl-3-methylimidazolium nitrate)、1-甲基咪唑硝酸盐(1-Methylimidazolium nitrate)、1-乙基咪唑硝酸盐(1-Ethylimidazolium nitrate)、1-丁基-3-甲基咪唑四乙基铵四氯化铁(III)(1-Butyl-3-methylimidazolium tetrachloroferrate(III))、1-乙基-3-甲基咪唑双(磺酰基)磺酰亚胺(1-Ethyl-3-methylimidazolium bis(trifluoromethylsulfonyl)imide)、1-甲基-3-咪唑双(磺酰基)磺酰亚胺(1-Methyl-3-propylimidazolium bis(trifluoromethylsulfonyl)imide)、1-丁基-3-甲基咪唑双(磺酰基)磺酰亚胺(1-Butyl-3-methylimidazolium bis(trifluoromethylsulfonyl)imide)、1-己基-3-甲基咪唑双(磺酰基)磺酰亚胺(1-Hexyl-3-methylimidazolium bis(trifluoromethylsulfonyl)imide)、1-甲基-3-正双(磺酰基)磺酰亚胺(1-Methyl-3-octylimidazolium bis(trifluoromethylsulfonyl)imide)、1-癸基-3-甲基咪唑双(磺酰基)磺酰亚胺(1-Decyl-3-methylimidazolium bis(trifluoromethylsulfonyl)imide)、1-十二烷基-3-甲基咪唑双(磺酰基)磺酰亚胺(1-Dodecyl-3-methylimidazolium bis(trifluoromethylsulfonyl)imide)、1-甲基-3-十四烷基咪唑双(磺酰基)磺酰亚胺(1-Methyl-3-tetradecylimidazolium bis(trifluoromethylsulfonyl)imide)、1-十六烷基-3-甲基咪唑双(磺酰基)磺酰亚胺(1-Hexadecyl-3-methylimidazolium bis(trifluoromethylsulfonyl)imide)、1-丁基-2，3-二甲基咪唑双(磺酰基)磺酰亚胺(1-Butyl-2,3-dimethylimidazolium bis(trifluoromethylsulfonyl)imide)、1-乙基-2，3-二甲基咪唑双(磺酰基)磺酰亚胺(1-Ethyl-2,3-dimethylimidazolium bis(trifluoromethylsulfonyl)imide)、1，2-二甲基-3-咪唑嗡双(磺酰基)磺酰亚胺(1,2-Dimethyl-3-propylimidazolium bis(trifluoromethylsulfonyl)imide)、1，3-二乙基咪唑双(磺酰基)磺酰亚胺)(1,3-Diethylimidazolium bis(trifluoromethylsulfonyl)imide)、1，3-二甲基咪唑双(磺酰基)磺酰亚胺(1,3-Dimethylimidazolium bis(trifluoromethylsulfonyl)imide)、1-甲基-3-十八烷基咪唑双(磺酰基)磺酰亚胺(1-Methyl-3-octadecylimidazolium bis(trifluoromethylsulfonyl)imide)、1-烯丙基-3-甲基咪唑双(磺酰基)磺酰亚胺(1-Allyl-3-methylimidazolium bis(trifluoromethylsulfonyl)imide)、1-苄基-3-甲基咪唑双(磺酰基)磺酰亚胺(1-Benzyl-3-methylimidazolium bis(trifluoromethylsulfonyl)imide)、1-甲基咪唑双(磺酰基)磺酰亚胺(1-Methylimidazolium bis(trifluoromethylsulfonyl)imide)、1-乙基咪唑双(磺酰基)磺酰亚胺(1-Ethylimidazolium bis(trifluoromethylsulfonyl)imide)、1，2-二甲基咪唑双(磺酰基)磺酰亚胺(1,2-Dimethylimidazolium bis(trifluoromethylsulfonyl)imide)、1-乙基-3-丙基咪唑双(磺酰基)磺酰亚胺(1-Ethyl-3-propylimidazolium bis(trifluoromethylsulfonyl)imide)、1-丁基-3-乙基咪唑双(磺酰基)磺酰亚胺(1-Butyl-3-ethylimidazolium bis(trifluoromethylsulfonyl)imide)、1-乙基-3-乙烯基咪唑双(磺酰基)磺酰亚胺(1-Ethyl-3-vinylimidazolium bis(trifluoromethylsulfonyl)imide)、1-丁基-3-乙烯基咪唑双(磺酰基)磺酰亚胺(1-Butyl-3-vinylimidazolium bis(trifluoromethylsulfonyl)imide)、1-甲基-3-戊基咪唑双(磺酰基)磺酰亚胺(1-Methyl-3-pentylimidazolium bis(trifluoromethylsulfonyl)imide)、1-庚基-3-甲基咪唑双(磺酰基)磺酰亚胺(1-Heptyl-3-methylimidazolium bis(trifluoromethylsulfonyl)imide)、1-甲基-3-壬基咪唑双(磺酰基)磺酰亚胺(1-Methyl-3-nonylimidazolium bis(trifluoromethylsulfonyl)imide)、1-丁基-3-甲基咪唑六氟化膦(1-Butyl-3-methylimidazolium hexafluorophosphate)、1-己基-3-甲基咪唑六氟膦酸盐(1-Hexyl-3-methylimidazolium hexafluorophosphate)、1-甲基-3-正六氟膦酸盐(1-Methyl-3-octylimidazolium hexafluorophosphate)、1-丁基-2，3-二甲基咪唑六氟膦酸盐(1-Butyl-2,3-dimethylimidazolium hexafluorophosphate)、1-癸基-3-甲基咪唑六氟膦酸盐(1-Decyl-3-methylimidazolium hexafluorophosphate)、1-十二烷基-3-甲基咪唑六氟膦酸盐(1-Dodecyl-3-methylimidazolium hexafluorophosphate)、1-乙基-3-甲基咪唑六氟膦酸盐(1-Ethyl-3-methylimidazolium hexafluorophosphate)、1-乙基-2,3-二甲基咪唑六氟膦酸盐(1-Ethyl-2,3-dimethylimidazolium hexafluorophosphate)、1-甲基-3-咪唑嗡六氟膦酸盐(1-Methyl-3-propylimidazolium hexafluorophosphate)、1-甲基-3-十四烷基咪唑六氟膦酸盐(1-Methyl-3-tetradecylimidazolium hexafluorophosphate)、1-十六烷基-3-甲基咪唑六氟膦酸盐(1-Hexadecyl-3-methylimidazoliumhexafluorophosphate)、1-甲基-3-十八烷基咪唑六氟膦酸盐(1-Methyl-3-octadecylimidazolium hexafluorophosphate)、1-苄基-3-甲基咪唑六氟膦酸盐(1-Benzyl-3-methylimidazolium hexafluorophosphate)、1,3-二乙基咪唑六氟膦酸盐(1,3-Diethylimidazolium hexafluorophosphate)、1-乙基-3-咪唑嗡六氟膦酸盐(1-Ethyl-3-propylimidazolium hexafluorophosphate)、1-丁基-3-乙基咪唑六氟膦酸盐(1-Butyl-3-ethylimidazolium hexafluorophosphate)、1-甲3-戊基六氟膦酸盐(1-Methyl-3-pentylimidazolium hexafluorophosphate)、1-庚基-3-甲基咪唑六氟膦酸盐(1-Heptyl-3-methylimidazolium hexafluorophosphate)、1-甲基-3-戊基咪唑六氟膦酸盐(1-Methyl-3-nonylimidazolium hexafluorophosphate)、1-乙基-2,3-二甲基咪唑四氟硼酸盐(1-Ethyl-2,3-dimethylimidazolium tetrafluoroborate)、1-己基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐(1-Ethyl-3-methylimidazolium tetrafluoroborate)、1-丁基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐(1-Butyl-3-methylimidazolium tetrafluoroborate)、1-己基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐(1-Hexyl-3-methylimidazolium tetrafluoroborate)、(1-Methyl-3-octylimidazoliumtetrafluoroborate1-甲基-3-正四氟硼酸盐)、1-(2-羟乙基)-3-甲基咪唑四氟硼酸盐(1-(2-Hydroxyethyl)-3-methylimidazolium tetrafluoroborate)、1-丁基-2,3-二甲基咪唑四氟硼酸盐(1-Butyl-2,3-dimethylimidazolium tetrafluoroborate)、1-癸基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐(1-Decyl-3-methylimidazolium tetrafluoroborate)、1-十六烷基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐(1-Hexadecyl-3-methylimidazolium tetrafluoroborate)、1-十二烷基-3-甲基咪唑鎓四氟硼酸盐(1-Dodecyl-3-methylimidazolium tetrafluoroborate)、1-甲基-3-咪唑嗡四氟硼酸盐(1-Methyl-3-propylimidazolium tetrafluoroborate,)1-苄基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐(1-Benzyl-3-methylimidazolium tetrafluoroborate)、1-甲基-3-羟乙基咪唑四氟硼酸盐(1-Methyl-3-octadecylimidazolium tetrafluoroborate)、1-甲基-3-十四烷基咪唑四氟硼酸盐(1-Methyl-3-tetradecylimidazoliumtetrafluoroborate)、1,3双乙基咪唑四氟硼酸盐(1,3-Diethylimidazoliumtetrafluoroborate)、1-乙基-3-咪唑嗡四氟硼酸盐(1-Ethyl-3-propylimidazoliumtetrafluoroborate)、1-丁基-3-乙基咪唑四氟硼酸盐(1-Butyl-3-ethylimidazoliumtetrafluoroborate)、1-甲基-3-戊基咪唑四氟硼酸盐(1-Methyl-3-pentylimidazoliumtetrafluoroborate)、1-庚基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐(1-Heptyl-3-methylimidazoliumtetrafluoroborate)、1-甲基-3-壬基咪唑四氟硼酸盐(1-Methyl-3-nonylimidazoliumtetrafluoroborate)、溴化1-乙基-3-甲基咪唑(1-Ethyl-3-methylimidazoliumbromide)、溴化1-丁基-3-甲基咪唑(1-Butyl-3-methylimidazolium bromide)、1-丁基-2,3-二甲基咪唑溴(1-Butyl-2,3-dimethylimidazolium bromide)、1-癸基-3-甲基咪唑溴(1-Decyl-3-methylimidazolium bromide)、1-己基-3-甲基咪唑溴(1-Hexyl-3-methylimidazolium bromide)、1-甲基-3-正辛基溴化(1-Methyl-3-octylimidazoliumbromide)、1-甲基-3-咪唑嗡溴(1-Methyl-3-propylimidazolium bromide)、1-十二烷基-3-甲基咪唑溴(1-Dodecyl-3-methylimidazolium bromide)、1-乙基-2,3-二甲基咪唑溴(1-Ethyl-2,3-dimethylimidazolium bromide)、1，2-二甲基-3-咪唑嗡溴(1,2-Dimethyl-3-propylimidazolium bromide)、1-甲基咪唑溴(1-Methylimidazolium bromide)、1-乙基咪唑溴(1-Ethylimidazolium bromide)、1,3-二乙基咪唑溴(1,3-Diethylimidazoliumbromide)、1-乙基-3-咪唑嗡溴(1-Ethyl-3-propylimidazolium bromide)、1-丁基-3-乙基咪唑溴(1-Butyl-3-ethylimidazolium bromide)、1-乙基-3-乙烯基咪唑溴(1-Ethyl-3-vinylimidazolium bromide)、1-丁基-3-乙烯基咪唑溴(1-Butyl-3-vinylimidazoliumbromide)、1-庚基-3-甲基咪唑溴(1-Heptyl-3-methylimidazolium bromide)、1-甲基-3-壬基咪唑溴(1-Methyl-3-nonylimidazolium bromide)、1-(2-羟基-2-甲基-n-丙基)-3-甲基咪唑磺酸甲酯(1-(2-Hydroxy-2-methyl-n-propyl)-3-methylimidazoliummethanesulfonate)、1-甲基-1-丙叮双(磺酰基)磺酰亚胺(1-Methyl-1-propylpiperidinium bis(trifluoromethylsulfonyl)imide)、1-丁基-1-甲基哌啶鎓双(磺酰基)磺酰亚胺(1-Butyl-1-methylpiperidinium bis(trifluoromethylsulfonyl)imide)、1-丁基-1-甲基哌啶鎓三氟甲磺酸(1-Butyl-1-methylpiperidiniumtrifluoromethanesulfonate)、1-甲基-1-丙哌啶三氟甲磺酸(1-Methyl-1-propylpiperidinium trifluoromethanesulfonate)、1-甲基-1-丙哌啶六氟膦酸盐(1-Methyl-1-propylpiperidinium hexafluorophosphate)、1-丁基-1-甲基哌啶六氟膦酸盐(1-Butyl-1-methylpiperidinium hexafluorophosphate)、1-甲基-1-丙哌啶四氟硼酸盐(1-Methyl-1-propylpiperidinium tetrafluoroborate)、1-丁基-1-甲基哌啶鎓四氟硼酸盐(1-Butyl-1-methylpiperidinium tetrafluoroborate)、1-甲基-1-丙哌啶溴(1-Methyl-1-propylpiperidinium bromide)、1-丁基-1-甲基哌啶鎓溴(1-Butyl-1-methylpiperidinium bromide)、1-丁基-1-甲基哌啶鎓碘化物(1-Butyl-1-methylpiperidinium iodide)、1-甲基-1-丙哌啶碘化物(1-Methyl-1-propylpiperidinium iodide)、1-丁基-1-甲基双(磺酰基)磺酰亚胺(1-Butyl-1-methylpyrrolidinium bis(trifluoromethylsulfonyl)imide)、1-甲基-1-乙基吡咯烷双(磺酰基)磺酰亚胺(1-Methyl-1-propylpyrrolidinium bis(trifluoromethylsulfonyl)imide)、1-甲基-1-辛基吡咯烷双(磺酰基)磺酰亚胺(1-Methyl-1-octylpyrrolidiniumbis(trifluoromethylsulfonyl)imide)、1-乙基-1-乙基吡咯烷双(磺酰基)磺酰亚胺(1-Ethyl-1-methylpyrrolidinium bis(trifluoromethylsulfonyl)imide)、1-丁基-1-甲基吡咯烷三氟甲磺酸(1-Butyl-1-methylpyrrolidinium trifluoromethanesulfonate)、1-甲基-1-乙基吡咯烷三氟甲磺酸(1-Methyl-1-propylpyrrolidiniumtrifluoromethanesulfonate)、1-乙基1-甲基吡咯烷三氟甲磺酸(1-Ethyl-1-methylpyrrolidinium trifluoromethanesulfonate)、1-丁基-1-甲基吡咯烷六氟膦酸盐(1-Butyl-1-methylpyrrolidinium hexafluorophosphate)、1-甲基-1-乙基吡咯烷六氟膦酸盐(1-Methyl-1-propylpyrrolidinium 1-乙基-1-甲基吡咯烷六氟膦酸盐(1-Ethyl-1-methylpyrrolidinium hexafluorophosphate)、1-丁基-1-甲基吡咯烷四氟硼酸盐(1-Butyl-1-methylpyrrolidinium tetrafluoroborate)、1-甲基-1-丙基吡咯烷四氟硼酸盐(1-Methyl-1-propylpyrrolidinium tetrafluoroborate)、1-乙基-1-甲基吡咯烷四氟硼酸盐(1-Ethyl-1-methylpyrrolidinium tetrafluoroborate)、1-丁基-1-甲基吡咯烷溴(1-Butyl-1-methylpyrrolidinium bromide)、1-甲基-1-丙基吡咯烷溴(1-Methyl-1-propylpyrrolidinium bromide)、1-乙基-1-甲基吡咯烷溴(1-Ethyl-1-methylpyrrolidinium bromide)、1-丁基-1-甲基吡咯烷氯(1-Butyl-1-methylpyrrolidinium chloride)、1-甲基-1-丙基吡咯烷氯(1-Methyl-1-propylpyrrolidinium chloride)、1-丁基-1-甲基吡咯烷碘(1-Butyl-1-methylpyrrolidinium iodide)、1-甲基-1-丙基吡咯烷碘(1-Methyl-1-propylpyrrolidinium iodide)、1-乙基-1-甲基吡咯烷碘(1-Ethyl-1-methylpyrrolidinium iodide)、1-丁基-1-甲基吡咯烷二氰胺(1-Butyl-1-methylpyrrolidinium dicyanamide)、1-甲基-1-丙基吡咯烷二氰胺(1-Methyl-1-propylpyrrolidinium dicyanamide)、1-丁基-1-甲基吡咯烷1，1,2,2-磺化四氟乙烯(1-Butyl-1-methylpyrrolidinium1,1,2,2-tetrafluoroethanesulfonate)、1-甲基-1-丙基吡咯烷1,1,2,2-磺化四氟乙烯(1-Methyl-1-propylpyrrolidinium 1,1,2,2-tetrafluoroethanesulfonate)、1-丁基-1-甲基吡咯烷碳酸甲酯(1-Butyl-1-methylpyrrolidinium methylcarbonate)、1-丁基-1-甲基吡咯烷三氰基甲基(1-Butyl-1-methylpyrrolidinium tricyanomethanide)、甲基三辛基铵盐基双(磺酰基)磺酰亚胺(Methyltrioctylammonium bis(trifluoromethylsulfonyl)imide)、丁基三甲基铵盐基双(磺酰基)磺酰亚胺(Butyltrimethylammonium bis(trifluoromethylsulfonyl)imide)、胆碱双(磺酰基)磺酰亚胺(Choline bis(trifluoromethylsulfonyl)imide)、三丁基甲基铵盐基双(磺酰基)磺酰亚胺(Tributylmethylammonium bis(trifluoromethylsulfonyl)imide)、乙基铵盐基硝酸盐(Ethylammonium nitrate)、甲基铵盐基硝酸盐(Methylammonium nitrate)、丙基铵盐基硝酸盐(Propylammonium nitrate)、双甲基铵盐基硝酸盐(Dimethylammonium nitrate)、丁基三甲基铵盐基碳酸甲酯(Butyltrimethylammonium methylcarbonate)、甲基三辛基铵盐基碳酸甲酯(Methyltrioctylammonium methylcarbonate)、N-乙基-N-甲基吗啉盐碳酸甲酯(N-Ethyl-N-methylmorpholinium methylcarbonate)、N,N-二乙基-N-甲基-N-(2-甲氧乙基)铵盐基双(磺酰基)磺酰亚胺(N,N-Diethyl-N-methyl-N-(2-methoxyethyl)ammonium bis(trifluoromethylsulfonyl)-imide)、N,N-二乙基-N-甲基-N-(2-甲氧乙基)铵盐基四氟硼酸(N,N-Diethyl-N-methyl-N-(2-methoxyethyl)ammonium tetrafluoroborate)、丁基三甲基铵盐基1,1,2,2-磺酸四氟乙烷(Butyltrimethylammonium 1,1,2,2-tetrafluoroethanesulfonate)、四乙铵1,1,2,2-磺酸四氟乙烷(Tetraethylammonium1,1,2,2-tetrafluoroethanesulfonate)、2-羟乙基铵甲酸(2-Hydroxyethylammoniumformate)、胆碱膦酸二氢(Choline dihydrogen phosphate)、甲基三辛基铵三氟甲基磺酸(Methyltrioctylammonium trifluoromethanesulfonate)、三己基十四烷基溴化膦(Trihexyltetradecylphosphonium bromide)、四丁基溴化膦(Tetrabutylphosphoniumbromide)、四壬基溴化膦(Tetraoctylphosphonium bromide)、三己基十四烷基氯化膦(Trihexyltetradecylphosphonium chloride)、三丁基十四烷基氯化膦(Tributyltetradecylphosphonium chloride)、三丁基甲基膦化碳酸甲酯(Tributylmethylphosphonium methylcarbonate)、三辛基甲基膦化碳酸甲酯(Trioctylmethylphosphonium methylcarbonate)、三己基十四烷基膦化癸酸(Trihexyltetradecylphosphonium decanoate)、三己基十四烷基膦双(2,4,4-三甲基戊基)亚膦酸盐(Trihexyltetradecylphosphonium bis(2,4,4-trimethylpentyl)phosphinate)、三己基(十四烷基)膦二氰胺(Trihexyltetradecylphosphoniumdicyanamide)、三己基(十四烷基)膦苯磺酸(Triisobutylmethylphosphonium tosylate)、三己基(十四烷基)膦六氟膦酸盐(Trihexyltetradecylphosphoniumhexafluorophosphate)、三丁基甲基膦硫酸甲酯(Tributylmethylphosphonium methylsulfate)、四丁基氯化磷(Tetrabutylphosphonium chloride)、乙基三丁基膦磷酸二甲酯(Ethyltributylphosphonium diethyl phosphate)、三丁基十四烷基膦十二烷基苯磺酸(Tributyltetradecylphosphonium dodecylbenzenesulfonate)、三己基十四烷基膦双(磺酰基)磺酰亚胺(Trihexyltetradecylphosphonium bis(trifluoromethylsulfonyl)imide)、三丁基甲基膦1,1,2,2-磺化四氟乙烷(Tributylmethylphosphonium1,1,2,2-tetrafluoroethanesulfonate)、三乙基锍基双(磺酰基)磺酰亚胺(Triethylsulfoniumbis(trifluoromethylsulfonyl)imide)、双甲基锍基双(磺酰基)磺酰亚胺(Diethylmethylsulfonium bis(trifluoromethylsulfonyl)imide)、三乙基碘化锍(Triethylsulfonium iodide)以及三甲基碘化锍(Trimethylsulfonium iodide)群中选择的一个以上的溶剂。
本发明一个实施例钠二次电池、正极液的溶剂还可包含与上述的溶剂具有混合性的双重溶剂，这种双重溶剂，例如：碳酸乙烯酯(ethylene carbonate)、碳酸丙烯酯、1,2-丁二醇酯、2,3-碳酸丁烯酯、1,2-亚乙基碳酸酯、2,3-亚乙基碳酸酯、碳酸亚乙烯酯、碳酸二甲酯、碳酸二乙酯、二(2,2,2-三氟乙基)酯、碳酸、碳酸二丙酯、碳酸二丁酯、碳酸甲乙酯、2,2,2-三氟乙基甲基碳酸酯、碳酸甲丙酯、乙基丙基碳酸酯、2,2,2-三氟乙基丙基碳酸酯、甲酸甲酯(methyl formate)、甲酸乙酯、甲酸丙酯、甲酸丁酯、二甲醚(dimethyl ether)、乙醚、二丙醚、甲基醚、甲基醚、乙基丙基醚、乙酸甲酯(methyl acetate)、乙酸乙酯、乙酸丙酯、醋酸丁酯、丙酸甲酯、丙酸乙酯、丙酸正丙酯、丙酸丁酯、丁酸甲酯、丁酸乙酯、丁酸丙酯、丁酸丁酯、γ-丁内酯(γ-butyrolactone)、2-甲基-丁内酯-γ、3-甲基-丁内酯-γ、4-甲基-丁内酯-γ、γ-硫基-γ-丁内酯、γ-乙基-γ-丁内酯、β-甲基-γ-丁内酯、γ-戊内酯、σ-戊内酯、γ-己内酯、ε-己内酯、β-丙内酯(β-propiolactone)、四氢呋喃(tetrahydrofuran)、2-甲基四氢呋喃、3-甲基-四氢呋喃、磷酸三甲酯(trimethyl phosphate)、磷酸三乙酯三(2-氯乙基)酯-磷酸、三(2,2,2-三氟乙基)酯-磷酸、磷酸三异丙酸、磷酸三异丙酯、磷酸丁酯、磷酸三己、磷酸三苯酯、磷酸三甲、甲基乙烯磷化、乙基乙烯磷酸盐、二甲基砜(dimethylsulfone)、乙基甲基砜、三氟甲基磺酸、乙基三氟甲基砜、五氟乙基甲基砜、五氟乙基乙基砜、二(三氟甲基)砜、二(五氟乙基)砜、三氟甲基五氟乙基砜、三氟甲基九氟丁基砜、五氟丁基乙基砜九氟、环丁砜(sulfolane)、3-甲基环丁砜、2-甲基环丁砜、3-乙基环丁砜以及2-乙基环丁砜组中选择一个以上的溶剂。
本发明的一个实施例的钠二次电池，负极可以是包含钠的负极活性物质，负极活性物质可以包括金属钠或钠合金。作为并非限定例子，钠合金可以是钠和铯，铯和铷或他们的混合物。负极活性物质在电池运作的温度中，可呈现固状或包含熔融状态的液状。此时为了实现电池的容量超过50Wh/kg，负极活性物质可以是熔融钠(molten Na)，电池的运行温度可为98℃至200℃，实质性的为98℃至150℃，更加实质性地为98℃至130℃。
本发明的一个实施例的钠二次电池，正极与负极之间所具备的钠离子传导性固体电解质，物理地分隔正极和负极，对钠离子可具有选择性地传导的性质即可，为了选择性地传导钠离子，在电池技术领域中通常使用的固体电解质就足够。作为非限定例子，固体电解质可以是是钠离子导体(Na super ionic conductor,NaSICON)，也可以是β-氧化铝或β氧化铝。非特异性例子中，钠离子导体可包括Na-Zr-Si-O系的复合氧化物、Na-Zr-Si-P-O的复合氧化物、掺杂Y的Na-Zr-Si-P-O系氧化物、掺杂Fe的Na-Zr-Si-P-O系的复合氧化物或者包含它们的混合物，详细而言，可包括Na3Zr2Si2PO12，Na1+xSixZr2P3-xO12(x大于1.6且小于2.4的实数)、Na3Zr2Si2PO12、掺杂Fe和Y的Na3Zr2Si2PO12、或掺杂Fe和Y的Na1+xSixZr2P3-xO12(x为大于1.6且小于2.4的实数)或者它们的混合物。
如上所述，对本发明的特定的事项和限定的实施例以及附图进行了说明，但是其是为了有利于更加全面的理解本发明而提供的，本发明并不限定于所述实施例，在本发明所述技术领域内具有一般知识的技术人员，能够进行多种修改和变更。
因此，本发明的思想不能局限于说明的实施例中，权利要求书以及与本专利保护范围均等或等价的变更，都应视为属于本发明的思想范围。

Claims (11)

1.一种钠二次电池，包括：
钠离子传导性固体电解质，其分隔负极空间和正极空间；
负极，其位于所述负极空间，并含有钠；
正极，其包括正极液和石墨毡，所述正极液位于正极空间，所述石墨毡含浸在所述正极液中，所述石墨毡除了自身的多孔结构的气孔通道之外，在与所述固体电解质相对的表面还形成有具有开口部的开放的气孔通道，
其中，所述正极液包括：金属卤化物，其为在过渡金属和12-14族金属群中选择至少一个的金属的卤化物；溶剂，其溶解金属卤化物。
2.根据权利要求1所述的钠二次电池，其特征在于，所述开放的气孔通道的一端位于所述石墨毡的内部。
3.根据权利要求1所述的钠二次电池，其特征在于，所述开放的气孔通道贯穿所述石墨毡。
4.根据权利要求1所述的钠二次电池，其特征在于，所述开放的气孔通道具有沿该气孔通道的长度方向其截面逐渐减小的锥形形状。
5.根据权利要求1所述的钠二次电池，其特征在于，所述开放的气孔通道有规则地分布。
6.根据权利要求1所述的钠二次电池，其特征在于，所述石墨毡的每单位面积具有的开口部数量的气孔通道密度为1-50/cm2。
7.根据权利要求2所述的钠二次电池，其特征在于，以与所述固体电解质相对的石墨毡表面的表面积即100％为基准，总气孔开口部面积为20％-80％，所述总气孔开口部面积是指总气孔通道开口部的面积的和。
8.根据权利要求1所述的钠二次电池，其特征在于，所述二次电池还包括一端密闭且另一端开放的圆柱形的金属外壳，通过插入所述金属外壳的一端密闭的管型的所述固体电解质区分所述正极空间和所述负极空间。
9.根据权利要求8所述的钠二次电池，其特征在于，所述正极空间是所述金属外壳与所述固体电解质之间的空间，所述石墨毡为邻接于金属外壳的内表面的圆柱形状。
10.根据权利要求1所述的钠二次电池，其特征在于，所述正极还包括附着或融进石墨毡的过渡金属。
11.根据权利要求1所述的钠二次电池，其特征在于，所述二次电池放电时，所述正极液中含有的金属卤化物的金属离子在所述石墨毡电镀成金属，充电时电镀在所述石墨毡上的金属在所述正极液溶解成金属离子。
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