【技术实现步骤摘要】
硬碳负极材料及其制备方法、负极片、钠离子电池和用电设备
[0001]本专利技术涉及钠离子电池
,具体而言,涉及硬碳负极材料及其制备方法
、
负极片
、
钠离子电池和用电设备;更具体地,涉及用于钠离子电池的硬碳负极材料及其制备方法
、
负极片
、
钠离子电池和用电设备
。
技术介绍
[0002]随着新能源车市场的快速兴起和爆发,以碳酸锂为代表的锂电池材料价格持续上涨,这推动了钠电池产业链的加速布局
。
钠资源较锂资源而言限制程度较低,我国钠资源存量丰富,分布广泛,可以支撑产业链大规模可持续发展,同时保障我国的能源安全
。
[0003]钠离子的离子半径比锂离子大,传统的石墨负极材料层间距
(0.335nm)
过小,钠离子不容易在其中脱嵌,需要开发更大层间距及孔隙的碳材料作为其负极材料
。
硬碳又称“非石墨化碳”,通常是难以被石墨化的碳材料的统称
。
硬碳材料呈现长程无序排列,不同取向的微区之间形成了丰富的纳米孔道
。
值得关注的是,硬碳的石墨片层间距通常在
0.37
~
0.40nm
之间,远比石墨大,因此,拥有更强的存储能力和更高的储钠容量
。
[0004]然而,目前的硬碳负极材料存在制备工艺复杂
、
可逆比容量低
(300mAh/g
以下
)、
库伦效 ...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.
用于钠离子电池的硬碳负极材料,其特征在于,所述硬碳负极材料主要由锌盐和碳源分散在阳离子交换树脂内部的复合材料经碳化后制得
。2.
根据权利要求1所述的用于钠离子电池的硬碳负极材料,其特征在于,包含以下特征
(1)
至
(5)
中的至少一项:
(1)
所述硬碳负极材料在
35mA/g
电流密度下的首次放电比容量
≥360mAh/g
;
(2)
所述硬碳负极材料在
35mA/g
电流密度下的首次库伦效率
≥91
%;
(3)
所述硬碳负极材料的层间距
≥0.380nm
;
(4)
所述硬碳负极材料的中值粒径
D50
为3~8μ
m
;
(5)
所述硬碳负极材料的比表面积
≤8m2/g。3.
根据权利要求1所述的用于钠离子电池的硬碳负极材料,其特征在于,所述碳源的残碳量
>10
%;和
/
或,所述阳离子交换树脂包括酚醛系弱酸性阳离子交换树脂
。4.
如权利要求1~3任一项所述的用于钠离子电池的硬碳负极材料的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:将锌盐
、
碳源
、
阳离子交换树脂和溶剂混合,使至少部分所述锌盐和至少部分所述碳源分散在所述阳离子交换树脂的内部,然后固液分离,得到复合材料;所述复合材料经碳化后,得到所述硬碳负极材料
。5.
根据权利要求4所述的用于钠离子电池的硬碳负极材料的制备方法,其特征在于,所述碳源和所述阳离子交换树脂的质量比为1:
0.1
~
20
;和
/
或,所述锌盐和所述阳离子交换树脂的质量比为1:1~
10。6.
根据...
【专利技术属性】
技术研发人员:谭清彬,李忆秋,李礼,赵高超,苏道东,
申请(专利权)人:泰安市法拉第能源科技有限公司,
类型:发明
国别省市:
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