一种氮掺杂-多孔碳纳米纤维钠离子电池负极材料及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种氮掺杂

【技术实现步骤摘要】
一种氮掺杂
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多孔碳纳米纤维钠离子电池负极材料及其制备方法


[0001]本专利技术涉及钠离子电池负极材料
，具体为一种氮掺杂
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多孔碳纳米纤维钠离子电池负极材料及其制备方法。

技术介绍

[0002]由于化石能源的大量开采使用带来的全球气候变化问题，清洁能源的开发和使用得到长足发展，清洁能源具有不连续性，电化学能源储存技术是解决问题的关键。以锂离子电池为代表的可充放电“摇椅式”电池，具有能量密度高、充放电速率快和循环寿命长等优点，在储能领域得到了广泛的关注与研究。但随着能源问题的不断加剧以及消费、储能等产业对锂离子电池依赖的加剧，地壳中的锂含量并不丰富，有限的锂矿资源必将面临短缺问题。将会导致其价格的急剧提升而使得依赖锂离子电池的产品成本不断上升，进而限制其在新能源产业的发展，尤其是大型储能领域。与锂离子电池相比，二者电化学原理相似，而钠离子电池亦具有其独特的优势：
[0003]1)钠矿资源丰富，分布范围广；
[0004]2)钠的电势相比于锂高0.3V左右，能有效利用电势更低的成膜添加剂；本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种氮掺杂
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多孔碳纳米纤维钠离子电池负极材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)将碳源前驱体溶液和造孔剂按照设定比例均匀分散在去离子水溶液中，作为静电纺丝的原液；(2)利用纺丝原液电纺成碳纤维膜后，将碳纤维膜放置于碳化承载容器中，在马弗炉中进预氧化处理，然后将预氧化后的碳纤维膜在惰性气体的氛围中进行高温煅烧，得到了氮掺杂
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多孔碳纤维钠离子电池负极材料。2.根据权利要求1所述氮掺杂
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多孔碳纳米纤维钠离子电池负极材料的制备方法，其特征在于：在所述步骤(1)中，静电纺丝原液采用以下步骤制备而成：称取设定质量的碳源前驱体聚乙烯吡咯烷酮(PVP)固体，缓慢地加入到去离子水溶液中，配置成有机溶液，不断搅拌，保证聚乙烯吡咯烷酮均匀分散；然后将质量分数不低于60％的聚四氟乙烯乳液(PTFE)，按照碳源前驱体溶液和造孔剂的设定质量比的比例，将聚四氟乙烯乳液添加至聚乙烯吡咯烷酮溶液中，不断搅拌，直至形成均一、稳定的静电纺丝原液。3.根据权利要求1所述氮掺杂
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多孔碳纳米纤维钠离子电池负极材料的制备方法，其特征在于：在所述步骤(1)中，聚乙烯吡咯烷酮(PVP)，分子量不低于1300000；或者，在所述步骤(1)中，聚乙烯吡咯烷酮(PVP)分散在去离子水溶液中，质量分数为10
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15％；或者，在所述步骤(1)中，聚乙烯吡咯烷酮(PVP)在水溶液中的搅拌时间为1
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2h；或者，在所述步骤(1)中，添加聚四氟乙烯乳液后，搅拌时间为1
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2h。4.根据权利要求1所述氮掺杂
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多孔碳纳米纤维钠离子电池负极材料的制备方法，其特征在于：在所述步骤(1)中，聚四氟乙烯乳液与聚乙烯吡咯烷酮(PVP)固体的质量比...

【专利技术属性】
技术研发人员：乔芸，刘逸杰，李丽，侴术雷，
申请(专利权)人：上海大学，
类型：发明
国别省市：