一种高容量硬碳负极材料的制备方法技术

本发明专利技术公开了一种高容量硬碳负极材料的制备方法，包括以下步骤：A、将酚醛树脂碳化处理，得到A品；B、将A品与椰壳炭进行混合，得到B品；C、将B品进行粉碎，粉碎至90

【技术实现步骤摘要】
一种高容量硬碳负极材料的制备方法


[0001]本专利技术涉及一种硬碳负极材料，特别是一种高容量硬碳负极材料的制备方法。

技术介绍

[0002]随着新能源技术的发展，锂离子电池的发展也越来越成熟。受限于锂资源的数量，其无法支撑大规模储能电源的发展，因此研发人员开始将目光投至与其同一主族的钠元素。目前，对于嵌钠负极材料的研究相对较少，主要是限制于具有良好脱嵌锂性能的石墨材料(硬碳材料)层间距较小，无法满足较大离子半径钠离子的有效嵌入和脱出。目前，国内的硬碳材料来源主要依赖于进口，如可乐丽的型号为Type2的硬碳、又比如吴羽的型号为carbotronP(J)的硬碳；但是，这些材料的充电比容量只能保持在330
‑
380mAh/g，放电比容量只能保持在290
‑
340mAh/g，整体的充/放电比容量较低。因此，现有的技术存在着充/放电比容量较低的问题。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的在于，提供一种高容量硬碳负极材料的制备方法。本专利技术具有能够有效提高充/放电比容量的特点。
[0004]本专利技术的技术方案：一种高容量硬碳负极材料的制备方法，包括以下步骤：
[0005]A、将酚醛树脂碳化处理，得到A品；
[0006]B、将A品与椰壳炭进行混合，得到B品；
[0007]C、将B品进行粉碎，粉碎至90
‑
100目，得到C品；
[0008]D、在氮气保护下将C品进行碳化处理，得到D品；
[0009]E、调整D品的孔隙至3.9
‑
4.2A
°
，得到E品；
[0010]F、将E品冷却至75
‑
85℃，随后粉化至颗粒粒径D50为2
‑
5μm，得到成品硬碳负极材料。
[0011]前述的一种高容量硬碳负极材料的制备方法中，A品与椰壳炭之间的混合比例为1:1。
[0012]前述的一种高容量硬碳负极材料的制备方法中，步骤D中的具体碳化过程为：先将C品升温至500
‑
600℃，保温1h，得到d1品；再将d1品升温至1100
‑
1200℃，保温3h，得到D品。
[0013]前述的一种高容量硬碳负极材料的制备方法中，步骤E中，采用苯将D品的孔隙调整至4A
°
。
[0014]前述的一种高容量硬碳负极材料的制备方法中，步骤F中，采用球磨机或者粉碎机对E品进行粉化处理。
[0015]与现有技术相比，本专利技术将经过碳化的酚醛树脂和椰壳炭按比例混合后进行粉碎至90
‑
100目，然后将其进行碳化处理，并严格控制C品的碳化处理温度和时间，最后进行孔隙调整和粉化处理，使得最终得到的硬碳材料的粒径保持在2
‑
5μm，从而能够大幅提高硬碳负极材料的充/放电比容量。经测试，本专利技术制得的硬碳负极材料的充电比容量为600
‑
700mAh/g，放电比容量为300
‑
400mAh/g。综上所述，本专利技术具有能够有效提高充/放电比容量的特点。
具体实施方式
[0016]下面结合实施例对本专利技术作进一步的说明，但并不作为对本专利技术限制的依据。
[0017]实施例1。一种高容量硬碳负极材料的制备方法，包括以下步骤：
[0018]A、将酚醛树脂碳化处理，得到A品；
[0019]B、将A品与椰壳炭进行混合，得到B品；
[0020]C、将B品进行粉碎，粉碎至90
‑
100目，得到C品；
[0021]D、在氮气保护下将C品进行碳化处理，得到D品；
[0022]E、调整D品的孔隙至3.9
‑
4.2A
°
，得到E品；
[0023]F、将E品冷却至75
‑
85℃，随后粉化至颗粒粒径D50为2
‑
5μm，得到成品硬碳负极材料。
[0024]A品与椰壳炭之间的混合比例为1:1。
[0025]步骤D中的具体碳化过程为：先将C品升温至500
‑
600℃，保温1h，得到d1品；再将d1品升温至1100
‑
1200℃，保温3h，得到D品。
[0026]步骤E中，采用苯将D品的孔隙调整至4A
°
。
[0027]步骤F中，采用球磨机或者粉碎机对E品进行粉化处理。
[0028]实施例2。一种高容量硬碳负极材料的制备方法，包括以下步骤：
[0029]A、将酚醛树脂碳化处理，得到A品；
[0030]B、将A品与椰壳炭进行混合，得到B品；
[0031]C、将B品进行粉碎，粉碎至100目，得到C品；
[0032]D、在氮气保护下将C品进行碳化处理，得到D品；
[0033]E、调整D品的孔隙至4.0A
°
，得到E品；
[0034]F、将E品冷却至80℃，随后粉化至颗粒粒径D50为4μm，得到成品硬碳负极材料。
[0035]A品与椰壳炭之间的混合比例为1:1。
[0036]步骤D中的具体碳化过程为：先将C品升温至550℃，保温1h，得到d1品；再将d1品升温至1150℃，保温3h，得到D品。
[0037]步骤E中，采用苯将D品的孔隙调整至4A
°
。
[0038]步骤F中，采用球磨机或者粉碎机对E品进行粉化处理。
[0039]经测试，本专利技术制得的硬碳负极材料的充电比容量为625mAh/g，放电比容量为340mAh/g。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高容量硬碳负极材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：A、将酚醛树脂碳化处理，得到A品；B、将A品与椰壳炭进行混合，得到B品；C、将B品进行粉碎，粉碎至90
‑
100目，得到C品；D、在氮气保护下将C品进行碳化处理，得到D品；E、调整D品的孔隙至3.9
‑
4.2A
°
，得到E品；F、将E品冷却至75
‑
85℃，随后粉化至颗粒粒径D50为2
‑
5μm，得到成品硬碳负极材料。2.根据权利要求1所述的一种高容量硬碳负极材料的制备方法，其特征...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴俊晟，吴会荣，吴佳晨，
申请(专利权)人：湖州强大分子筛科技有限公司，
类型：发明
国别省市：