一种高库伦效率硬炭负极材料及其制备方法与钠离子电池技术

本发明专利技术涉及钠离子电池技术领域，尤其涉及一种高库伦效率硬炭负极材料及其制备方法与钠离子电池。为了解决目前钠电用的硬炭负极材料压实密度偏低，沥青基硬炭负极材料首次库伦效率低、严重影响电芯能量密度等问题，本发明专利技术通过引入成膜剂对沥青基材料进行分子级调控，制备高压实密度的硬炭负极材料；以该负极材料装备钠离子电池，所得电池的首次充放电容量在310‑370mAh/g，库伦效率在84‑92％，使得沥青基材料运用于电芯效率明显提升。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及钠离子电池，尤其涉及一种高库伦效率硬炭负极材料及其制备方法与钠离子电池。

技术介绍

1、已报道的钠离子电池负极材料中，碳材料由于资源丰富、成本低、稳定性好、无毒且安全性高，被认为是最有吸引力的候选材料之一。目前已成功应用于钠离子电池负极的碳类材料主要是非石墨化碳材料，即硬碳和软碳。然而，目前使用的硬碳负极材料普遍存在压实密度较低的缺点，进而影响钠电电芯的首次库伦效率和电芯能量密度。因此开发高容量、高库伦效率的钠离子电池负极材料是目前研发的重点和热点。

2、中国专利cn116632222a中公开了一种硬碳负极材料及其制备方法，该方法以沥青或淀粉作为原料，先进行预碳化，再升温碳化得到硬碳颗粒，解决了沥青、淀粉等原料直接高温碳化会出现的膨胀发泡问题。但是，该方法制得的碳材料比容量不高(小于300mah/g)、电化学性能不理想。

3、中国专利cn112225194a中公开了一种硬碳材料及其制备方法和应用，该方法以酚醛树脂为原料，在硬碳前驱体中加入导电性添加剂来提高材料导电性，并结合变速升温引入大量含氧官能团，使材料骨架的交联度本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种高库伦效率硬炭负极材料的制备方法，其特征在于，所述的制备方法包含如下步骤：

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述的S1步骤中，沥青为软化点在150-280℃，Dv50粒度在2-8μm的沥青；所述的分散液为水、乙醇、丙酮中的一种或两种以上；所述氧化剂为H2O2、硫酸、过硫酸铵、过硫酸钠，P2O5中的一种或两种以上。

3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述的S2步骤中，成膜剂为NaF、LiF、AlF3中的一种或两种以上；成膜剂和富氧沥青溶液的质量比为(0.01-0.1)：1。

4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，...

【技术特征摘要】

1.一种高库伦效率硬炭负极材料的制备方法，其特征在于，所述的制备方法包含如下步骤：

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述的s1步骤中，沥青为软化点在150-280℃，dv50粒度在2-8μm的沥青；所述的分散液为水、乙醇、丙酮中的一种或两种以上；所述氧化剂为h2o2、硫酸、过硫酸铵、过硫酸钠，p2o5中的一种或两种以上。

3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述的s2步骤中，成膜剂为naf、lif、alf3中的一种或两种以上；成膜剂和富氧沥青溶液的质量比为(0.01-0.1)：1。

4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述的s3步骤中粉碎粒度dv50控制在5-10μm；添加的导电粉为导电炭黑、碳纳米管、石墨烯中的一种或两种以上；导电粉和富氧炭颗粒的质量比为(0.02-0.2)：1。

5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤s2中所述干燥为在80-200℃鼓风干燥箱中干燥；步骤s2中一次去除挥发份得到富氧硬炭前驱体的挥发份在5-15wt％；步骤s4二次去除挥发份得到的导电硬炭挥发份在0.1...

【专利技术属性】
技术研发人员：谌芳园，彭宏伟，张满强，
申请(专利权)人：广东钠壹新能源科技有限公司，
类型：发明
国别省市：