一种高效硬碳材料及其制备方法和应用技术

本发明专利技术公开了一种高效硬碳材料及其制备方法和在制备碱金属离子电池负极中的应用，制备包括：硬碳前驱体，浸入碱性溶液中，水热处理后水洗净，再在保护气体保护下高温碳化，获得硬碳材料；将硬碳材料浸入醋酸钴水溶液浸泡后，抽滤烘干，再置于马弗炉中高温处理，获得具有棒状纳米阵列骨架结构高效硬碳材料，以此材料制备成负极，应用于制备锂、钠、锂离子电池负极。本发明专利技术纳米阵列硬碳材料具有提高比容量和倍率性能等特点，与正极材料匹配时，也可显著提高全电池的能量密度和循环稳定性。本发明专利技术的新型硬碳负极材料在碱金属离子二次电池，尤其钠离子二次电池领域具有广阔的应用前景与指导意义。

【技术实现步骤摘要】
一种高效硬碳材料及其制备方法和应用
本专利技术涉及碱金属离子二次电池负极材料的
，具体涉及一种高效硬碳材料及其制备方法和在制备碱金属离子电池负极中的应用。
技术介绍
钠离子电池和锂离子电池几乎被同时提出，但是相关的研究很少，甚至中断消失了近三十年。而索尼在1991年实现锂离子电池的商业化后，目前被广泛应用在日常的便携式电子设备、电动机和其他大规模智能电网等，大大推动了电子储能设备的快速发展。但匮乏的锂资源(地壳中含量为20ppm)并不能满足日益增大逐渐紧迫的储能需要，锂离子电池遇到了极大的发展瓶颈。而和锂元素具有相似化学性质的钠元素储量丰富(地壳中含量为23600ppm)且分布广泛，钠离子电池越来越有希望取代锂离子电池，近年来钠离子电池的研究也越来越多。同时，钾离子电池具有较低的制备成本，最接近锂的电化学性能和比钠大的电化学窗口等特点，成为可替代锂二次电池的新型储能器件。由于钠/钾离子电池和锂离子电池具有相似的工作原理，很多在锂离子电池上比较成熟的概念可以直接嫁接到钠/钾离子电池上。尽管钠离子电池的商业化在理论上可行性很高，正极材料、电解液等可以很好的发挥性能，但是石墨在作为钠本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高效硬碳材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：1)称取硬碳前驱体，浸入碱性溶液中，水热处理后去离子水洗净，再在保护气体保护下高温碳化，获得硬碳材料；2)将硬碳材料浸入醋酸钴水溶液浸泡后，抽滤烘干，再置于马弗炉中高温处理，获得具有棒状纳米阵列骨架结构高效硬碳材料。

【技术特征摘要】
1.一种高效硬碳材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：1)称取硬碳前驱体，浸入碱性溶液中，水热处理后去离子水洗净，再在保护气体保护下高温碳化，获得硬碳材料；2)将硬碳材料浸入醋酸钴水溶液浸泡后，抽滤烘干，再置于马弗炉中高温处理，获得具有棒状纳米阵列骨架结构高效硬碳材料。2.根据权利要求1所述的高效硬碳材料的制备方法，其特征在于，步骤1)中，所述的硬碳前驱体为蒲公英、法桐、狗尾草、兔尾草、青霉、灰霉、金针菇、香菇、蘑菇中的一种或两种以上。3.根据权利要求1所述的高效硬碳材料的制备方法，其特征在于，步骤1)中，所述的碱性溶液为氢氧化钾水溶液、氢氧化钠水溶液中的一种或两种混合；所述的碱性溶液的浓度为0.1～5mol/L。4.根据权利要求1所述的高效硬碳材料的制备方法，其特征在于，步骤1)中，所述的水热处理为将浸入碱性溶液的硬碳前驱体装入水热装置中，放入...

【专利技术属性】
技术研发人员：夏新辉，李玉倩，章理远，王秀丽，涂江平，
申请(专利权)人：浙江大学，
类型：发明
国别省市：浙江,33