【技术实现步骤摘要】
一种无烟煤基氮掺杂的碳材料及其制备方法和应用
[0001]本专利技术属于电池材料
,具体涉及一种高性能无烟煤基氮掺杂的碳材料及其制备方法和应用。
技术介绍
[0002]锂离子电池具有工作电压高、能量密度大、循环寿命长等优点,已经广泛应用于便携式电子设备和电动汽车。随着有限锂资源的快速消耗迫切需要寻找一种可替代的新能源来满足人们日益增长的需求。
[0003]由于钠资源丰富,具有与锂相似的化学性质,且钠离子电池成本较低,有望成为经济效益高的新型储能器件。然而,商业化的石墨负极由于较小的层间距(0.3354nm),且钠离子半径(0.102nm)大于锂离子半径(0.076nm),无法承载钠离子可逆的插入和脱出,表现出较低的可逆容量。因此,为钠离子电池开发资源丰富、成本低、性能良好的负极材料是至关重要的。
技术实现思路
[0004]鉴于此,本专利技术提供了一种无烟煤基氮掺杂的碳材料及其制备方法和应用。
[0005]为达到上述目的,本专利技术采用以下技术方案:
[0006]一种无烟煤基氮掺杂 ...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种无烟煤基氮掺杂的碳材料的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:a.将破碎过筛后的无烟煤与石墨相氮化碳按质量比(5
‑
1):1通过机械球磨混合均匀,得混合物;b.将混合物放入真空管式炉中,在氩气氛围下升温至400~700℃,进行热解预处理,得预处理混合物;c.待预处理混合物冷却至室温后,在氩气氛围下升温至1000~1400℃,进行高温碳化,得无烟煤基氮掺杂的碳材料。2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,步骤b中,所述升温速率为1~5℃/min,所述热解预处理时间为1~5h。3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,步骤c中,所述升温速率为2~10℃/min,所述高温碳化时间为0.5~3h。4.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述石墨相氮化碳由三聚氰氨、尿素、硫脲中的一种或多种,置于氩气氛围下,升温至550
±
50℃,保温反应制得。5.根据权利要求4所述的制备方法,其特征在于,所述升温速率为1~3℃/mi...
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