一种沥青衍生碳钠离子电池负极材料及其制备方法和应用技术

本发明专利技术公开了一种沥青衍生碳钠离子电池负极材料及其制备方法和应用，属于钠离子电池负极材料技术领域。将生物质和沥青混合，得到前驱体混合物A；向前驱体混合物A中加入锑盐溶液，得到前驱体混合物B；将前驱体混合物B置于反应釜中，进行低温预氧化和高温碳化，得沥青衍生碳钠离子电池负极材料。本发明专利技术在沥青预氧化过程中，引入生物质模板骨架和锑盐作为催化剂，提升终产物碳复合材料的储钠容量，同时增大碳复合材料的振实密度，改善其加工性能，构建的三明治结构碳复合材料（生物质硬碳/锑/沥青硬碳），有利于钠离子在充放电过程中的快速输运，缓解体积膨胀，释放应力，提升电极稳定性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于钠离子电池负极材料，具体涉及一种沥青衍生碳钠离子电池负极材料及其制备方法和应用。

技术介绍

1、近年来，光伏、风电等低碳清洁能源的开发利用越来越受到重视，对低成本、能量密度高和安全性好的电化学储能装置的需求更为迫切。钠离子电池作为继锂离子电池后新一代的二次电池，在规模化储能领域独具优势。比如，钠资源不受限、原材料成本低，热稳定性高、安全性好、温度性能优异等。电极材料是电池的关键，然而传统商用的石墨负极材料储钠容量极低，亟需开发适用于钠离子电池的新型碳负极材料。

2、硬碳材料是指在2500℃以上的高温条件下仍难以石墨化的碳材料，它们具有较大的碳层间距、丰富的孔结构，可实现高容量、高倍率的钠离子存储。沥青是石油或煤深加工后的副产物，是一种高纯优质的碳源。沥青转化为硬碳负极材料，实现沥青高附加值利用，对于石油和煤化工产业重要的意义。但是，沥青直接碳化易得到石墨化程度高的软碳材料，不利于钠离子的存储。因此，如何抑制沥青在高温碳化过程中的熔融重排，实现高质量的沥青基硬碳材料，一直是人们研究的热点。

3、专利cn109148883本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种沥青衍生碳钠离子电池负极材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的沥青衍生碳钠离子电池负极材料的制备方法，其特征在于，步骤（1）中所述的生物质为芦竹、芦苇、甘蔗渣、桉树、竹子、咖啡渣中的一种以上，所述的沥青为煤沥青或石油沥青；步骤（2）中的锑盐溶液为三氯化锑或硫酸锑的乙醇或水溶液，锑盐溶液的浓度为0.07~0.14g/mL。

3.根据权利要求1所述的沥青衍生碳钠离子电池负极材料的制备方法，其特征在于，所述的生物质为粒径≤400目的生物质粉末，沥青为粒径≤400目的沥青粉末。

4.根据权利要求1所述的沥青衍生碳钠离子电池...

【技术特征摘要】

1.一种沥青衍生碳钠离子电池负极材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的沥青衍生碳钠离子电池负极材料的制备方法，其特征在于，步骤（1）中所述的生物质为芦竹、芦苇、甘蔗渣、桉树、竹子、咖啡渣中的一种以上，所述的沥青为煤沥青或石油沥青；步骤（2）中的锑盐溶液为三氯化锑或硫酸锑的乙醇或水溶液，锑盐溶液的浓度为0.07~0.14g/ml。

3.根据权利要求1所述的沥青衍生碳钠离子电池负极材料的制备方法，其特征在于，所述的生物质为粒径≤400目的生物质粉末，沥青为粒径≤400目的沥青粉末。

4.根据权利要求1所述的沥青衍生碳钠离子电池负极材料的制备方法，其特征在于，步骤（1）所述的前驱体混合物a中生物质与沥青的质量比为1：1；步骤（2）所述的前驱体混合物b中锑盐与前驱体混合物a的质量比为0.4-0.8：1。

5.根据权利要求1所述的沥青衍生碳钠离子电池负极材料...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘鹏，高明珠，程终发，
申请(专利权)人：山东泰和科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：