一种钠离子电池改性沥青基硬碳材料的制备方法技术

一种钠离子电池改性沥青基硬碳材料的制备方法，它涉及硬碳材料的制备方法。它是要解决现有的以沥青为原料制备的碳材料的石墨化程度高，导致钠离子存储性能差的技术问题。本方法：将沥青与葡萄糖酸基金属盐混合均匀，得到原始碳源；再将原始碳源先在350～550℃低温处理，然后再在1000～1400℃下高温处理，得到钠离子电池改性沥青基硬碳材料。该硬碳材料在碳基体中引入大量的闭孔作为钠离子的存储位点，从而获得具有高度无序化结构的碳负极材料，制成的钠离子电池的初始比容量为125～204mAh g<supgt;‑1</supgt;，在1Ag<supgt;‑1</supgt;电流密度下首圈库伦效率为61％～89％，循环1000圈容量保持率为50％～90％，可用于钠离子电池领域。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及硬碳材料的制备方法。

技术介绍

1、近年来，锂资源短缺和价格上涨等问题严重阻碍了锂离子电池的进一步发展，成本低廉、安全性更高的钠离子电池越来越引起人们的关注。但由于钠离子的质量比锂离子重，电负性不及锂，因而其能量密度比锂小，构成全电池的比容量较低，并且钠离子的体积更大，难以脱嵌，导致电池的循环性能较差。针对钠离子电池的两个缺点，电极材料是改进其能量密度、电压与循环性能的关键。只有研发出适合于钠离子稳定脱嵌的正负极材料，才能推进钠离子电池的实用化。

2、目前钠离子电池中应用较为广泛的负极材料主要为硬碳和软碳两种无定形类碳材料。硬碳材料的前驱体原料一般为生物质或人工合成树脂，所得产品具备储钠比容量高、储钠电压低、循环性能好等诸多性能优势，但其成本高昂且产碳率较低。而软碳的前驱体原料通常成本较低，具有更有序的结构，更少的缺陷和更短的层间距，其比容量往往低于硬碳。硬碳材料的碳层排列规整度低于软碳材料，其层间可以形成较多的微孔以方便钠离子的脱嵌，是当前首选的钠离子电池负极材料，目前其产业化的瓶颈主要在于无法找到廉价、适合大规模量产的前驱体原本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种钠离子电池改性沥青基硬碳材料的制备方法，其特征在于，该方法按以下步骤进行：

2.根据权利要求1所述的一种钠离子电池改性沥青基硬碳材料的制备方法，其特征在于，步骤一中所述的葡萄糖酸基金属盐与沥青的质量比为(1～2)：1。

3.根据权利要求1或2所述的一种钠离子电池改性沥青基硬碳材料的制备方法，其特征在于，步骤一中所述的沥青与葡萄糖酸基金属盐的混合方式球磨混合、手动研磨混合或用四氢呋喃溶解混合。

4.根据权利要求1或2所述的一种钠离子电池改性沥青基硬碳材料的制备方法，其特征在于，步骤一中所述的葡萄糖酸基金属盐为葡萄糖酸钠、葡萄糖酸钙、葡萄糖酸锌、葡...

【技术特征摘要】

1.一种钠离子电池改性沥青基硬碳材料的制备方法，其特征在于，该方法按以下步骤进行：

2.根据权利要求1所述的一种钠离子电池改性沥青基硬碳材料的制备方法，其特征在于，步骤一中所述的葡萄糖酸基金属盐与沥青的质量比为(1～2)：1。

3.根据权利要求1或2所述的一种钠离子电池改性沥青基硬碳材料的制备方法，其特征在于，步骤一中所述的沥青与葡萄糖酸基金属盐的混合方式球磨混合、手动研磨混合或用四氢呋喃溶解混合。

4.根据权利要求1或2所...

【专利技术属性】
技术研发人员：雷作涛，汪子俊，东立伟，杨春晖，郭晓琳，闫育彤，
申请(专利权)人：哈尔滨工业大学，
类型：发明
国别省市：