碳材料及其制备方法、钠离子电池用硬碳负极材料及其制备方法技术

本发明专利技术涉及碳材料及其制备方法、钠离子电池用硬碳负极材料及其制备方法，属于钠离子电池材料技术领域。本发明专利技术的碳材料的制备方法，首先将碳前驱体进行预炭化处理，然后再进行刻蚀，可以借助预炭化与刻蚀的协同耦合作用，实现对碳材料的化学组成和微晶结构的调控，进而实现对由碳材料制备的硬碳负极材料的碳微晶层间距、缺陷特性等微结构的精确调控。预炭化使碳中间体的碳微晶结构适当发育，无定形碳、准石墨和类石墨各组分含量适宜，利于后续刻蚀作用的发挥。刻蚀可调控无定形碳、准石墨和类石墨组分的含量，调控缺陷特性，为后续高温烧结制备较高层间距、较低不可逆缺陷浓度的硬碳负极材料打下坚实基础。负极材料打下坚实基础。负极材料打下坚实基础。

【技术实现步骤摘要】
碳材料及其制备方法、钠离子电池用硬碳负极材料及其制备方法


[0001]本专利技术涉及碳材料及其制备方法、钠离子电池用硬碳负极材料及其制备方法，属于钠离子电池材料


技术介绍

[0002]空气污染、气候变化和化石能源的枯竭成为人类面临的巨大挑战，需要大力发展太阳能、风能等可再生能源。安全、廉价、长寿命的能源存储系统，可将上述可再生能源平稳地整合到电网中。锂离子电池是目前最具影响力的储能器件，广泛应用于储能电站以及便携式电子产品、电动工具和电动汽车等领域。近年来，随着经济社会的飞速发展，国内外锂离子电池的生产规模达到空前高度，随之而来的是锂资源价格的飞速上涨。与锂相比，钠具有资源丰富且具有相似的“摇篮式”储能机制，因此，钠离子电池具有巨大的发展与应用潜力。
[0003]在钠离子电池产业链中，负极材料发展相对滞后，开发高能量密度、高稳定性和低成本的负极材料至关重要。碳质负极材料表现出相对较高的可逆比容量和较好的循环稳定性，煤炭、沥青、生物质是制备碳质负极材料的常见前驱体。无烟煤在1200℃下的高温裂解物作为钠离子电池负极材料使用时，具本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种碳材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)在惰性气氛下，将碳前驱体加热至400～1000℃，保温或者不保温，冷却后得到碳中间体；(2)在惰性气氛下，将主要由所述碳中间体和刻蚀剂组成的混合物加热至400～900℃，保温或者不保温，冷却后得到碳材料。2.如权利要求1所述的碳材料的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，所述加热的升温速率为1～10℃/min；所述保温的时间不超过5h。3.如权利要求1所述的碳材料的制备方法，其特征在于，步骤(2)中，所述加热的升温速率为1～10℃/min；所述保温的时间不超过3h。4.如权利要求1所述的碳材料的制备方法，其特征在于，所述刻蚀剂为碱性刻蚀剂，所述碱性刻蚀剂为碱金属氢氧化物。5.如权利要求1所述的碳材料的制备方法，其特征在于，所述碳前驱体选自兰炭、煤、生物质中的一种或任意组合；当碳前驱体为兰炭和/或煤时；所述碳前驱体的粒度D
50...

【专利技术属性】
技术研发人员：李凌云，黄光许，罗传军，张传祥，许飞，康伟伟，任小磊，贾建波，陈腾飞，张兆华，刘兴福，刘杨，
申请(专利权)人：河南理工大学，
类型：发明
国别省市：