一种高首效高倍率硬碳材料及其制备方法和应用技术

本发明专利技术公开了一种高首效高倍率硬碳材料及其制备方法和应用，这种硬碳材料包括硬碳主体，硬碳主体外层包覆有10

【技术实现步骤摘要】
一种高首效高倍率硬碳材料及其制备方法和应用


[0001]本专利技术涉及一种储能材料及电池电极
，尤其涉及一种高首效高倍率硬碳材料及其制备方法和应用。

技术介绍

[0002]受限于资源短缺、分布不均和提炼困难等问题，近年来锂资源价格持续上涨。为防止“卡脖子”式问题出现，亟待开发新型储能电池。钠离子电池与锂离子电池具有相似的工作原理，且钠资源储量丰富、成本低廉、环境友好，因而钠离子电池受到广泛关注，其有望作为锂离子电池的补充产品，应用于大规模储能电站和低速电动车等领域。目前，普鲁士蓝类、层状氧化物类及聚阴离子类正极材料性能已能满足钠离子电池基本需求。石墨作为锂离子电池商业化负极材料，用作钠离子电池负极时，由于其层间距较小以及无法与钠形成热力学稳定的插层化合物，因而其应用受到极大限制。开发高性能负极材料是目前钠离子电池发展的关键。
[0003]目前研究的钠离子电池负极材料主要有：碳基材料、合金、金属氧化物、金属硫化物及过渡金属磷化物等。和碳基材料相比，其它几种负极材料比容量较高，但充放电过程中电极结构不稳定，容量衰减较快，很难实用化。如本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高首效高倍率硬碳材料，其特征在于，包括硬碳主体，所述硬碳主体外层包覆有纳米碳层，所述纳米碳层的厚度为10
‑
50 nm，所述纳米碳层为由盐酸多巴胺在所述硬碳主体表面自聚合后经高温碳化形成的无定型碳层；所述硬碳材料为不规则块状颗粒，具有长程无序、短程有序的内部微观结构。2.一种硬碳材料的制备方法，用于制备权利要求1所述的硬碳材料,其特征在于，包括以下步骤：将硬碳主体置于PH=8.5的tris缓冲溶液中持续搅拌，得到第一混合溶液；将盐酸多巴胺加入第一混合溶液中持续搅拌，得到第二混合溶液；将第二混合溶液进行离心分离处理，取分离所得的固相物进行真空干燥处理，得到中间体；将中间体在惰性气氛下进行碳化处理，冷却后得到硬碳材料。3.根据权利要求2所述的制备方法,其特征在于，所述硬碳主体的制备方法包括以下步骤：将硬碳前驱体在惰性气氛下进行碳化处理，得到硬碳主体；所述硬碳前驱体包括由生物质、树脂和碳水化合物中的至少一种物质制成的衍生硬碳；所述生物质包括木质素；所述树脂包括酚醛树脂；所述碳水化合物包括蔗糖；所述惰性气氛包括氮气、氩气中的一种气体；所述碳化处理的碳化温度为1000
ꢀ‑
1600 ℃，升温速率为1
‑
10 ℃ min
‑1，碳化时间为1
‑
4 h。4.根据权利要求2所述的制备方法,其特征在于，所述tris缓冲溶液加入硬碳主体后的搅拌时间为1
‑
24 h，所述第一混合溶液加入盐酸多巴胺后的搅拌时间为4
‑
48 h。5.根据权利要求2所述的制备方法,其特征在于，所述硬碳主体和所述盐酸多巴胺的质量比为(6
‑
1):1。6.根据权利要求2所述的制备方法,其特征在于，所述真空干燥处理的温...

【专利技术属性】
技术研发人员：史璐，孙亚迪，丁建宁，程广贵，祝俊，
申请(专利权)人：江苏大学，
类型：发明
国别省市：