一种多孔碳材料及其制备方法与应用技术

本发明专利技术提供了一种多孔碳材料及其制备方法与应用，所述制备方法包括如下步骤：混合碳源、金属熔融盐和造孔剂，然后进行预烧，得到预烧料；将所述预烧料进行碳化和洗涤后，得到所述多孔碳材料；本发明专利技术通过造孔剂和金属熔融盐的配合，以及通过先预烧再进行碳化的方法，保证了多孔碳材料的纯度，有效定向修饰了孔洞，得到了孔洞规整且均匀性较高的有序多孔碳材料，提升了其用作电池材料时的性能；并且本发明专利技术整体的制备流程简单，能够大规模工业化生产，并且成本低，成本可控性高。成本可控性高。成本可控性高。

【技术实现步骤摘要】
一种多孔碳材料及其制备方法与应用


[0001]本专利技术属于电池
，涉及一种多孔碳材料及其制备方法与应用。

技术介绍

[0002]锂离子电池凭借着高能量密度和长循环寿命等优势，被广泛应用于消费电子、电动汽车和储能等领域。但由于锂矿资源的稀缺等相关问题，导致目前锂资源供不应求，价格居高不下，对于部分市场的大规模应用有一定的限制。而相比锂资源，钠资源储量十分丰富，在大规模应用的场景下，钠电池没有明显的资源约束，后续产业化降本后，钠电池的成本更低。并且，钠电池可以在
‑
40℃到80℃的温度区间正常工作，
‑
20℃的环境下容量保持率接近90％，高低温性能优于其他二次电池。同时，钠电池的内阻比锂电池高，在短路的情况下瞬时发热量少，温升较低，热失控温度高于锂电池，具备更高的安全性。
[0003]多孔碳材料具有大比表面积、高电导率和高孔隙率等特点，在锂离子电池的高倍率等方面有一定的应用，对于具备相对较大离子半径的钠离子电池，采用多孔碳材料作为负极材料时具有更大优势，其中，多孔碳材料的孔洞结构规则化和均匀性会对本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种多孔碳材料的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括如下步骤：(1)混合碳源、金属熔融盐和造孔剂，然后进行预烧，得到预烧料；(2)将步骤(1)所述预烧料进行碳化和洗涤后，得到所述多孔碳材料。2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)所述碳源、金属熔融盐和造孔剂的质量比为10:x:y，其中，1＜x≤50，0.5＜y≤15；优选地，步骤(1)所述金属熔融盐包括金属卤化物、氢氧化物、硫酸盐、硝酸盐或碳酸盐中的任意一种或至少两种的组合，优选为硝酸盐和/或硫酸盐，进一步优选为硝酸盐；优选地，步骤(1)所述金属熔融盐中的金属离子包括Li
+
、Na
+
、Mg
2+
、Al
3+
、K
+
或Ca
2+
中的任意一种或至少两种的组合。3.根据权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)所述预烧的温度为250
‑
600℃，时间为1
‑
6h；优选地，步骤(1)所述预烧在低压条件下进行，或者在保护性气体中进行，优选在低压条件下进行；优选地，所述低压条件的压力为100
‑
5000Pa。4.根据权利要求1
‑
3任一项所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)所述混合包括先将碳源和金属熔融盐进行球磨预混，再进行研磨，然后加入造孔剂进行研磨；优选地，所述研磨在冷却水的流通下进行；优选地，所述研磨的温度为5
‑
30℃；优选地，所述研磨采用的设备包括行星式球磨机、震击式振动球磨仪、旋转式研磨仪或盘式研磨仪中的任意一种。5.根据权利要求1
‑
4任一项所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)所述造孔剂包括碳酸铵、碳酸氢铵、氯化铵、聚乙烯醇、甲基丙烯酸或尿素中的任意一种或至少两种的组合；优选地，步骤(1)所述碳源包括有机碳源；优选地，所述有机碳源包括石油沥青、煤沥青、酚醛树脂、椰壳、稻壳、葡萄糖或蔗糖中的任意一种或至少两种的组合。6....

【专利技术属性】
技术研发人员：周勇岐，顾华清，李辉，刘东任，毕文君，
申请(专利权)人：溧阳紫宸新材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：