【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及钠离子电池，具体涉及一种无烟煤基负极材料、钠离子电池及其制备方法。
技术介绍
1、相比锂离子电池受限于锂资源短缺及高成本的影响，钠离子电池正在被加速开发研究中。但是，钠离子半径大于锂离子半径，导致锂离子电池的商业化石墨类负极材料并不适用于钠离子电池。
技术实现思路
1、基于此，有必要提供一种无烟煤基负极材料、钠离子电池及其制备方法。
2、本专利技术采用如下技术方案：
3、本专利技术提供一种无烟煤基负极材料，其制备方法包括如下步骤：将无烟煤置于振动磨样机中破碎，过筛，得无烟煤粉料；采用添加表面活性剂的酒精溶液稀释酚醛环氧树脂，获得均匀分散的酚醛环氧树脂溶液；将所述无烟煤粉料加入所述酚醛环氧树脂溶液中，利用溶液表面张力的作用，使酚醛环氧树脂分子紧密吸附在无烟煤颗粒表面，在空气气氛中，以100～180℃预氧化6～12h，得前驱体；将所述前驱体放入管式炉中进行一级烧结，在氩气气氛中加热至400～800℃，保温1～5h，冷却至室温后，破碎至d50为5～6μm，得一级烧结产物；将所述一级烧结产物再次放入管式炉中进行二次烧结，在氩气气氛中加热至1000～1500℃，保温1～5h，冷却，得到无烟煤基负极材料。
4、在其中一些实施例中，所述无烟煤选用灰分低于3％、成炭率高于90％的无烟煤。
5、在其中一些实施例中，还包括对一次烧结产物进行破碎得到无烟煤基负极材料的步骤。
6、在其中一些实施例中，所述酚醛环氧树脂选自苯酚型酚醛环
7、在其中一些实施例中，所述无烟煤与所述酚醛环氧树脂的质量比为(85～97):(15～3)。
8、在其中一些实施例中，所述酚醛环氧树脂为苯酚型酚醛环氧树脂，所述无烟煤与所述酚醛环氧树脂的质量比为95:5，性能优势更好。
9、在其中一些实施例中，所述酒精溶液为添加表面活性剂的酒精水溶液，其中酒精体积浓度为5～40％，其中表面活性剂选自十六烷基三甲基溴化铵、十二烷基硫酸钠、十二烷基苯磺酸钠等中的一种或多种，表面活性剂的浓度范围为0.9×10-3～5.2×10-2mol/l。
10、在其中一些实施例中，所述一级烧结和/或所述二级烧结的升温速率为1～10℃/min。
11、本专利技术还提供一种钠离子电池负极，采用上述方法制备获得的无烟煤基负极材料作为负极活性材料制备而成。具体地，钠离子电池负极采用含导电剂、粘结剂、溶剂以及上述无烟煤基负极材料的负极浆料制备而成。
12、本专利技术还提供一种钠离子电池，包括钠离子电池负极、正极以及隔膜和钠离子电池电解液。
13、所述钠离子电池电解液中的电解质钠盐为六氟磷酸钠(napf6)或高氯酸钠(naclo4)，所述有机溶剂为选自乙二醇二甲醚(dme)、碳酸乙烯酯(ec)、碳酸丙烯酯(pc)、碳酸甲乙酯(emc)、碳酸二甲酯(dmc)以及碳酸二乙酯(dec)组成的组中的一种或多种。
14、与现有技术相比，本专利技术的核心优势在于：
15、本专利技术通过酚醛环氧树脂杂化无烟煤制备负极材料时，不仅能减少酒精用量、节约生产成本、消除安全隐患，而且可以提高用作钠离子电池时的首次充放电库伦效率、提高可逆容量、循环稳定性等电化学性能。本专利技术选择低成本且富含固定碳含量高的无烟煤，结合酚醛环氧树脂做杂化源，使酚醛环氧树脂与无烟煤表面的活性基团在热空气气氛中进行预氧化处理，改变前驱体中含氧官能团的含量，进而在炭化过程中使其结构更加无序，诱导其形成合适的层间距并在炭化过程中产生大量石墨畴及缺陷位点，进一步提高无烟煤基负极材料的性能。
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1.一种无烟煤基负极材料，其特征在于，其制备方法包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的无烟煤基负极材料，其特征在于，所述无烟煤选用灰分低于3％、成炭率高于90％的无烟煤。
3.根据权利要求1所述的无烟煤基负极材料，其特征在于，所述酚醛环氧树脂选自苯酚型酚醛环氧树脂、邻甲酚型酚醛环氧树脂、双酚A型酚醛环氧树脂中的至少一种。
4.根据权利要求1所述的无烟煤基负极材料，其特征在于，所述无烟煤与所述酚醛环氧树脂的质量比为(85～97):(15～3)。
5.根据权利要求1所述的无烟煤基负极材料，其特征在于，所述酒精溶液中酒精体积浓度为5～40％，所述表面活性剂选自十六烷基三甲基溴化铵、十二烷基硫酸钠、十二烷基苯磺酸钠中的一种或多种。
6.根据权利要求1所述的无烟煤基负极材料，其特征在于，所述一级烧结和/或所述二级烧结的升温速率为1～10℃/min。
7.一种钠离子电池负极，其特征在于，采用权利要求1至6任一项所述制备方法所得无烟煤基负极材料作为负极活性材料制备而成。
8.根据权利要求7所述的钠离子电池负极
9.一种钠离子电池，其特征在于，包括权利要求7或者8所述的钠离子电池负极、正极以及隔膜。
10.根据权利要求9所述的钠离子电池，其特征在于，还包括钠离子电池电解液。
...【技术特征摘要】
1.一种无烟煤基负极材料，其特征在于，其制备方法包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的无烟煤基负极材料，其特征在于，所述无烟煤选用灰分低于3％、成炭率高于90％的无烟煤。
3.根据权利要求1所述的无烟煤基负极材料，其特征在于，所述酚醛环氧树脂选自苯酚型酚醛环氧树脂、邻甲酚型酚醛环氧树脂、双酚a型酚醛环氧树脂中的至少一种。
4.根据权利要求1所述的无烟煤基负极材料，其特征在于，所述无烟煤与所述酚醛环氧树脂的质量比为(85～97):(15～3)。
5.根据权利要求1所述的无烟煤基负极材料，其特征在于，所述酒精溶液中酒精体积浓度为5～40％，所述表面活性剂选自十六烷基三甲基溴化铵、十二烷基硫酸钠、十...
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