一种超高硫含量硬碳材料及其制备方法与应用技术

本发明专利技术属于新能源领域，公开了一种超高硫含量硬碳材料及其制备方法和应用。该制备方法是以三噻吩和二噻吩基二硫为起始原料，通过简单的浓硫酸交联反应，构建具有高硫含量且骨架稳定的网状高分子前驱体；碳化之后，得到超高硫含量碳材料，其硫含量可以达到30％以上。当用作钠离子电池负极材料时，该碳材料中的硫原子可以提供大量的储钠位点，从而极大地提高碳电极的比容量。在100mA/g的电流密度下，所制碳材料的可逆储钠容量超过800mAh/g，远胜于当前大部分钠离子电池负极材料。本发明专利技术方法简单、易于操作、绿色环保，且本发明专利技术制备的碳材料具有卓越的电化学性能，有望应用于工业中实现规模化生产。模化生产。

【技术实现步骤摘要】
一种超高硫含量硬碳材料及其制备方法与应用


[0001]本专利技术属于新能源领域，特别涉及一种超高硫含量硬碳材料及其制备方 法和应用。

技术介绍

[0002]在现代人类生活与社会中，电池一直扮演着极其重要的角色。近年来， 锂离子电池凭借着容量大，效率高，循环寿命长等优点，已经广泛应用于便 携的电子设备产品和电动汽车领域，融入到人们生活的方方面面。但是，地 球上的锂资源非常有限，以目前锂消耗速度计算，65年后世界将面临锂资源 短缺的危机，因此寻找锂离子电池的替代品尤为迫切。作为锂的同主族元素， 钠跟锂有着相似的物理化学性质，相应地，钠离子电池具有可与锂离子电池 相媲美的性能。同时，钠元素在自然界的存量非常丰富，约占地壳储量的 2.83％，其价格也远低于锂。因此，开发商业化的钠离子电池是解决锂资源危 机的最可靠方案之一。
[0003]负极材料作为钠离子电池的关键组成部分，其性能的好坏直接决定了钠 离子电池性能的优劣。目前，石墨是商业化锂离子电池的首选负极材料，但 其储钠容量低(～35mAh/g)，几乎不具有规模化应用前景。无定形碳具有丰 富的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种超高硫含量碳材料的制备方法，其特征在于包括以下操作步骤：(1)将单体与交联剂混合搅拌均匀，所得混合物交联反应得到黑色块状固体，黑色块状固体研磨成黑色粉末；(2)将黑色粉末置于管式炉中，在惰性气体气氛中，以0.5℃/min～5℃/min的升温速率升温至500～1200℃，碳化0.5～5h，得到超高硫含量碳材料。2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：步骤(1)所述单体为三噻吩和二噻吩基二硫中的一种以上；所述交联剂为硫酸和氯磺酸中的一种以上；所述单体和交联剂的摩尔比1:0.5～1:3；所述交联反应的温度为80
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200℃，交联反应的时间为1～24小时。3.一种由权利要求1所述的制备方法制备得到的超高硫含量碳材料...

【专利技术属性】
技术研发人员：万宝山，张海燕，李争晖，唐双，
申请(专利权)人：广东工业大学，
类型：发明
国别省市：