一种沥青基硬炭微米球储钠材料的制备方法和应用技术

本发明专利技术公开了一种沥青基硬炭微米球储钠材料的制备方法和应用，属于电化学储能技术领域。针对目前生物质类碳源残碳率低、高分子类碳源价格昂贵，以及制备硬炭微球过程复杂、耗时长、所得材料大小不均和球形度低等问题，本发明专利技术将沥青原料与碳质填料研磨过筛干燥得到固体混合物并加入减粘剂加热搅拌熔融混合，得到熔融混合料；再经多孔筛板从底部缓慢注入高压反应釜中并进行加热搅拌得到沥青微球，反应釜内提前灌入含表面活性剂的水溶液；将沥青微球减压干燥，在空气氛围中加热进行固化交联，在氮气氛围中加热炭化，得到沥青基硬炭微米球储钠材料。本发明专利技术制得的沥青基硬炭微米球储钠材料直径1～50微米，球形度大于90％，表现出优异的储钠能力。异的储钠能力。异的储钠能力。

【技术实现步骤摘要】
一种沥青基硬炭微米球储钠材料的制备方法和应用


[0001]本专利技术属于电化学储能
，具体涉及一种沥青基硬炭微米球储钠材料的制备方法和应用。

技术介绍

[0002]随着电动汽车和各种移动电子设备的快速发展，人们对于储能装置的性能需求变得越来越高。锂离子电池已大规模投入商业化生产，因锂资源紧缺导致其生产成本难以降低的问题难以解决。钠元素含量远大于锂元素，资源丰富，价格与锂相比更低，由于同主族的关系使得钠离子电池与锂离子电池拥有相似的特性，因此在大规模储能领域受到了越来越多的关注。钠离子尺寸大于石墨层间距，导致适用于锂离子电池的石墨材料难以在钠离子电池应用，开发具有高能量密度的负极材料对于钠离子电池的发展尤为重要。
[0003]目前人们已经寻找到其他碳材料用于钠离子电池负极，例如软炭、硬炭。其中硬炭是指难以石墨化的碳，呈现出短程石墨片层无序堆叠的结构，使得其层间距远大于钠离子尺寸，因此其具有较高的能量密度和出色的倍率性能，受到科研人员强烈关注。目前常用的碳前驱体多为生物质类、高分子类等。专利CN 115285969A以豆科植株的根部为本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种沥青基硬炭微米球储钠材料的制备方法，其特征在于：将沥青原料与碳质填料研磨过筛并干燥得到固体混合物，然后在固体混合物中加入减粘剂通过加热搅拌熔融混合得到熔融混合料，在高压反应釜中提前灌入含表面活性剂的水溶液，再将熔融混合料经多孔筛板从底部缓慢注入高压反应釜中进行加热搅拌得到沥青微球，将沥青微球进行减压干燥，在空气氛围中加热进行固化交联，随后在氮气氛围中加热炭化，得到沥青基硬炭微米球储钠材料。2.根据权利要求1所述的一种沥青基硬炭微米球储钠材料的制备方法，其特征在于：所述沥青原料包括石油沥青、煤焦油沥青中的一种或两种混合物。3.根据权利要求1所述的一种沥青基硬炭微米球储钠材料的制备方法，其特征在于：所述碳质填料包括煤基活性炭、生物质基活性炭、炭黑、乙炔黑、微晶石墨、针状焦中的一种或两种混合物，且添加量占原料沥青的重量分数为1～30％。4.根据权利要求1所述的一种沥青基硬炭微米球储钠材料的制备方法，其特征在于：所述减粘剂为有机溶剂，包括甲苯、喹啉、吡啶、1,2
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二氯乙烷、氯仿中的一种，且添加量占原料沥青的重量分数为10～50％。5.根据权利要求1所述的一种沥青基硬炭微米球储钠材料的制备方法，其特征在于：所述表面活性剂包括聚乙烯醇、聚乙...

【专利技术属性】
技术研发人员：管涛涛，李开喜，韩佰欣，
申请(专利权)人：中国科学院山西煤炭化学研究所，
类型：发明
国别省市：