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【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及钠离子电池,尤其涉及一种竹炭基负极材料的制备及应用
技术介绍
1、钠离子电池作为锂离子电池的替代者以及互补者,可被广泛应用于不同场景。钠离子电池具有较宽的工作温度区间,在高温或低温下均具有比锂离子电池更为稳定的电化学性能;其在极端条件下的稳定性,使钠离子电池的安全性得以极大的保障;此外,我国钠资源储备量丰富,成本可观,不会因为缺乏稀有电极资源而被国外限制;具有较强的可持续发展性。对于钠离子电池的研究除了聚焦正极侧外,负极材料的研究仍然存在许多问题有待解决。虽然钠离子电池同锂离子电池工作原理上极为相近,由于钠离子比锂离子的半径更大,常用作锂离子电池负极材料的石墨材料由于层间距小于钠离子,无法完成钠离子的脱出与嵌入,故而不再适合用于钠离子电池中。我们需要寻找合适的材料来替代石墨的角色;主流的钠离子电池负极材料主要包含碳材料、合金类材料、过渡金属氧化物、有机化合物等。不论是从来成本还是技术,碳材料都具有明显的优势,但是碳材料的种类繁多,不同前驱体制备的碳材料用于钠离子电池负极时表现出不同的性能。因此,寻求来源广泛、制备工艺简单、电化学性能良好且稳定性一致的碳负极材料是我们研究的重点。
技术实现思路
1、本专利技术提供一种钠离子电池用竹炭基负极材料的制备方法。该方法原料来源广泛、制备工艺简单、成本低廉、对环境无污染等;经处理后的材料用于钠离子电池负极具有良好可逆的钠离子脱嵌性能,较高的首次库伦效率、可逆容量以及较好的循环性能。
2、制备竹炭基负极材料的步骤如下:<
...【技术保护点】
1.一种生物质碳材料,其特征在于,所述生物质碳材料为竹炭材料。
2.根据权利要求1所述的竹炭材料,其特征在于,竹炭材料经由酸处理、预氧化、烧结制备。
3.如权利要求1或2所述的竹炭材料的制备方法,其特征在于,包括步骤:
4.根据权利要求3所述竹炭材料的制备方法,其特征在于,所述步骤S1中,惰性气体为N2或Ar,初步碳化处理温度为500~1000℃、烧结时间为2~5 h,升温速度为1~10℃/min。
5.根据权利要求3所述竹炭材料的制备方法,其特征在于,所述步骤S2中,选取筛网尺寸为200~500目,竹炭粉末与酸性溶液的固液比在1:5~50之间,酸浸泡时间为0.5d~3 d之间。
6.根据权利要求3所述竹炭材料的制备方法,其特征在于,所述步骤S3中,在优选方案中采用氧化剂为特定氧化剂,竹炭粉末与特定氧化剂固液比为1:1~10,处理时间为1~12 h,高温烧结时混合惰性气体为N2或Ar,硬碳化烧结温度为1000~1700℃、烧结时间为2~5 h,升温速度为1-10℃/min。
7.一种钠离子电池,其特征在于,包
...【技术特征摘要】
1.一种生物质碳材料,其特征在于,所述生物质碳材料为竹炭材料。
2.根据权利要求1所述的竹炭材料,其特征在于,竹炭材料经由酸处理、预氧化、烧结制备。
3.如权利要求1或2所述的竹炭材料的制备方法,其特征在于,包括步骤:
4.根据权利要求3所述竹炭材料的制备方法,其特征在于,所述步骤s1中,惰性气体为n2或ar,初步碳化处理温度为500~1000℃、烧结时间为2~5 h,升温速度为1~10℃/min。
5.根据权利要求3所述竹炭材料的制备方法,其特征在于,所述步骤s2中,选取...
【专利技术属性】
技术研发人员:董生德,冷跃,陈展,邓舒豪,唐宇,孙艳霞,许琪,贺欣,海春喜,周园,
申请(专利权)人:成都理工大学,
类型:发明
国别省市:
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