【技术实现步骤摘要】
本申请涉及钠离子电池领域，特别涉及一种硬碳热压复合材料及其制备方法及应用。
技术介绍
1、相关技术中，钠离子电池负极材料中，硬碳负极具有较低的储能电压、较高的容量、来源丰富、制备工艺简单等优势，是目前最具有应用前景的负极材料之一。硬碳从定义上是指难石墨化碳，通常在 2500℃以上的高温下也难以石墨化，具有无序的类石墨结构微晶层（层间距通常大于石墨）和大量的孔结构，因此，对于离子半径更大的钠离子来说，硬碳比石墨更适合作为负极材料，能够储存更多的钠离子，具有更高的比容量，钠离子脱嵌过程也更为稳定。然而随着钠离子的不断嵌入和脱出，硬碳负极材料会产生体积较大的膨胀与收缩，容易使硬碳负极材料发生结构崩溃，甚至从集流体上脱落，导致电极材料的库伦效率降低，容量衰减迅速。
技术实现思路
1、本申请旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本申请提出一种硬碳热压复合材料及其制备方法及应用，能缓解体积膨胀和结构崩溃，具有优异的可逆比容量和库伦效率。
2、根据本申请的第一方面实施例的硬碳热压复合材料制备方法，s1:将纳米金刚石粉末在乙醇溶液中分散，并向其中加入三苯基膦，并超声分散，得到第一溶液；s2:对第一溶液进行干燥，得到第一粉末；s3:将第一粉末放入容器中，并放入真空热压机中，抽真空，并对第一粉末施加100巴至120巴的压力，在1000℃的温度下，保温保压1小时，然后释放压力，自然冷却至室温后取出得到第二粉末；s4:取第二粉末和硬碳粉末加入乙醇溶液中，超声分散1小时，并真空干燥得到
3、根据本申请实施例的硬碳热压复合材料，至少具有如下有益效果:
4、硬碳热压复合材料具有不规则形状和光滑表面，纳米金刚石颗粒嵌入在硬碳基体中。这些稳定的纳米金刚石颗粒在硬碳基体中保持其原始特征，平均尺寸为5~10纳米，由于纳米金刚石的高结构强度，能够增强硬碳对体积膨胀和结构崩溃的抵抗力。
5、根据本申请的一些实施例，s4中，纳米金刚石的粒径在5 nm至10nm。
6、根据本申请的一些实施例，s3中，纳米金刚石由爆轰法制得。
7、根据本申请的一些实施例，纳米金刚石粉末与三苯基膦的重量比为10: (1至5)。
8、根据本申请的一些实施例，s4中，还包括，将核桃壳破碎、清洗、干燥、过筛得到核桃壳粉末，将核桃壳粉末放入容器中，在保护气氛下，在200℃至500℃下预炭化60分钟至180分钟，随后在1000°c至1600°c的管式炉中炭化120分钟至240分钟，冷却后取出得到炭化粉末，将炭化粉末浸泡在1mol/l至3mol/l hcl溶液中，然后用去离子水洗涤至溶液呈中性，过滤得到硬碳粉末。
9、根据本申请的一些实施例，s2中，对第一溶液在60℃下搅拌，至溶剂蒸发得到第一粉末。
10、根据本申请的一些实施例，s3中，将真空热压机通过氮气进行排气，抽真空至压力为10-5巴。
11、根据本申请的一些实施例，提出一种通过上述硬碳热压复合材料制备方法制备出的硬碳热压复合材料。
12、根据本申请的一些实施例，提出一种通过上述硬碳热压复合材料制备方法制备出的硬碳热压复合材料作为钠离子电池电极材料的应用。
13、根据本申请的一些实施例，提出一种通过上述硬碳热压复合材料制备方法作为制备钠离子电池电极材料中的应用。
14、本申请的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本申请的实践了解到。
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1.硬碳热压复合材料制备方法，其特征在于，包括:
2.据权利要求1所述的硬碳热压复合材料制备方法，其特征在于，所述纳米金刚石的粒径为5 nm至10nm。
3.据权利要求1所述的硬碳热压复合材料制备方法，其特征在于，所述纳米金刚石由爆轰法制得。
4.据权利要求1所述的硬碳热压复合材料制备方法，其特征在于，所述纳米金刚石粉末与所述三苯基膦的重量比为10: (1至5)。
5.据权利要求1所述的硬碳热压复合材料制备方法，其特征在于，所述S4中，还包括，将核桃壳破碎、清洗、干燥、过筛得到核桃壳粉末，将所述核桃壳粉末放入容器中，在保护气氛下，在200℃至500℃下预炭化60分钟至180分钟，随后在1000°C至1600°C的管式炉中炭化120分钟至240分钟，冷却后取出得到炭化粉末，将所述炭化粉末浸泡在1mol/L至3mol/LHCl溶液中，然后用去离子水洗涤至溶液呈中性，过滤得到所述硬碳粉末。
6.据权利要求1所述的硬碳热压复合材料制备方法，其特征在于，所述S2中，对所述第一溶液在60℃下搅拌，至溶剂蒸发得到所述第一粉末。
...【技术特征摘要】
1.硬碳热压复合材料制备方法，其特征在于，包括:
2.据权利要求1所述的硬碳热压复合材料制备方法，其特征在于，所述纳米金刚石的粒径为5 nm至10nm。
3.据权利要求1所述的硬碳热压复合材料制备方法，其特征在于，所述纳米金刚石由爆轰法制得。
4.据权利要求1所述的硬碳热压复合材料制备方法，其特征在于，所述纳米金刚石粉末与所述三苯基膦的重量比为10: (1至5)。
5.据权利要求1所述的硬碳热压复合材料制备方法，其特征在于，所述s4中，还包括，将核桃壳破碎、清洗、干燥、过筛得到核桃壳粉末，将所述核桃壳粉末放入容器中，在保护气氛下，在200℃至500℃下预炭化60分钟至180分钟，随后在1000°c至1600°c的管式炉中炭化120分钟至24...
【专利技术属性】
技术研发人员：魏春光，吴晋，梁燕，罗建程，
申请(专利权)人：深圳市寒暑科技新能源有限公司，
类型：发明
国别省市：
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