【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及电池材料，具体为一种钠离子电池负极材料及其制备方法。
技术介绍
1、随着科技的发展，锂离子电池已广泛应用于我们的日常生活和生产之中，锂离子电池具有体积小、能量密度高、循环寿命长且绿色环保的优点，但是，随着全球对锂离子电池的需要不断增加，有限的锂资源已不足以支撑电化学储能设备的发展，亟需找到锂离子的电池的可用替代品。
2、钠离子电池具有成本低、资源丰富的特点，不需要使用到锂、钴等高价稀有金属，因此其成为锂离子电池替代品的首选。
3、钠离子电池的工作原理与锂离子电池类似，是利用钠离子在正负极之间嵌脱过程实现充放电。充电时，na+从正极脱出经过电解质嵌入负极，同时电子的补偿电荷经外电路供给到负极，保证正负极电荷平衡。放电时则相反，na+从负极脱嵌，经过电解质嵌入正极。
4、负极材料是决定钠离子电池能量密度的关键因素之一，碳材料由于其原料丰富、合成简单、成本低廉备受青睐。碳材料主要分为硬碳和软碳，硬碳材料具有较大的层间距和较多的纳米孔洞，可储存较多的钠离子，但是其首次库伦效率低、倍率性差；相比于硬碳，软碳结晶度高，但是其碳层排列规则且层间空间狭窄导致储钠容量较低。如何将硬碳和软碳的优势性能进行结合成为钠离子电池负极材料的研究热点。
5、经检索，中国专利公开号为cn116675215 a的专利公开了一种软碳/硬碳复合材料的制备方法与应用，以廉价的沥青作为软碳前驱体，对沥青采用有机物氧化促进剂进行氧化处理，使其嫁接上部分含氧活性官能团，随后与硬碳前驱体在熔融状态下进行充分混合，在
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供一种钠离子电池负极材料的制备方法，以解决上述
技术介绍
中提出的问题。
2、为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：
3、一种钠离子电池负极材料的制备方法，包括以下步骤：
4、s1、将硬碳前驱体分散于碱性溶剂或有机溶剂中，搅拌均匀，得到中间产物1；
5、s2、将软碳前驱体进行研磨粉碎、过筛、超声清洗、烘干，然后再分散至无机酸溶液中，得到中间产物2；
6、s3、将金属氧化物进行超声清洗、烘干，然后将其加入到步骤s2中的中间产物2中，并搅拌均匀，得到中间产物3；
7、s4、将步骤s1中的中间产物1和步骤s3中的中间产物3混合，并搅拌均匀，得到中间产物4；
8、s5、向步骤s4中的中间产物4中加入分散剂和粘结剂，搅拌均匀，得到中间产物5；
9、s6、将步骤s5中的中间产物5进行预碳化，得到中间产物6；
10、s7、将步骤s6中的中间产物6进行高温煅烧，冷却后得到最终产物一种钠离子电池负极材料。
11、优选的，所述步骤s1中，硬碳前驱体包含淀粉、葡萄糖、木质素、蔗糖、碱木质素、纤维素、半纤维素中的一种或多种，碱性溶剂为质量分数为5％-10％的naoh溶液，有机溶剂为n,n-二甲基甲酰胺、乙醇、甲醇的任意一种，分散后硬碳的质量分数为10％-25％。
12、优选的，所述步骤s2中，软碳前驱体包含沥青、煤焦油、粉煤灰、石蜡中的一种或多种，过筛粒径为400-1000目，超声清洗溶剂为超纯水，超声清洗时间为4-8小时，烘干温度为200-300℃，无机酸溶液为质量分数为1％-10％的盐酸或硝酸溶液，分散后软碳的质量分数为15％-35％。
13、优选的，所述步骤s3中金属氧化物包含sn、pb、mo氧化物中的一种或多种，超声清洗溶剂为超纯水，超声清洗时间为4-8小时，烘干温度为200-300℃，软碳前驱体、金属氧化物的质量比为20-40：1。
14、优选的，所述步骤s4中硬碳前驱体、软碳前驱体的质量比为1：2-10。
15、优选的，所述步骤s5中分散剂为聚乙烯醇或聚丙烯酰胺，分散剂与硬碳前驱体质量比为1：50-90，粘结剂包含聚丙烯酸、海藻酸钠、明胶、苯丙乳液、聚酰胺中的一种或多种，粘结剂与硬碳前驱体质量比为1：50-90。
16、优选的，所述步骤s6中预碳化处理的温度为300-600℃，预碳化升温速率为1-5℃/min，预碳化处理的时间为1-8小时。
17、优选的，所述步骤s7中高温煅烧的处理温度为900-1800℃，高温煅烧处理的时间为1-3小时，高温煅烧的气氛为氩气或氮气气氛。
18、一种采用上述的制备方法制备的钠离子电池负极材料，其组分包括硬碳前驱体、软碳前驱体、金属氧化物，软碳前驱体、金属氧化物的质量比为20-40：1，硬碳前驱体、软碳前驱体的质量比为1：2-10。
19、与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：该钠离子电池负极材料的制备方法通过在传统硬碳负极材料中同时加入软碳前驱体和金属氧化物，并加入分散剂和粘结剂，经过预碳化和高温煅烧得到兼备硬碳、软碳和金属氧化物优势性能的钠离子电池负极材料，具有较大的层间距和较多的纳米孔洞，可储存较多的钠离子，而且结晶度高，同时金属氧化物可为na+的运动提供更多的通道，可以同时提高钠离子电池的比容量和容量保持率。
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1.一种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所述的钠离子电池负极材料的制备方法，其特征在于，所述步骤S1中，硬碳前驱体包含淀粉、葡萄糖、木质素、蔗糖、碱木质素、纤维素、半纤维素中的一种或多种，碱性溶剂为质量分数为5％-10％的NaOH溶液，有机溶剂为N,N-二甲基甲酰胺、乙醇、甲醇的任意一种，分散后硬碳的质量分数为10％-25％。
3.根据权利要求1所述的钠离子电池负极材料的制备方法，其特征在于，所述步骤S2中，软碳前驱体包含沥青、煤焦油、粉煤灰、石蜡中的一种或多种，过筛粒径为400-1000目，超声清洗溶剂为超纯水，超声清洗时间为4-8小时，烘干温度为200-300℃，无机酸溶液为质量分数为1％-10％的盐酸或硝酸溶液，分散后软碳的质量分数为15％-35％。
4.根据权利要求1所述的钠离子电池负极材料的制备方法，其特征在于，所述步骤S3中金属氧化物包含Sn、Pb、Mo氧化物中的一种或多种，超声清洗溶剂为超纯水，超声清洗时间为4-8小时，烘干温度为200-300℃，软碳前驱体、金属氧化物的质量比为20-4
5.根据权利要求1所述的钠离子电池负极材料的制备方法，其特征在于，所述步骤S4中硬碳前驱体、软碳前驱体的质量比为1：2-10。
6.根据权利要求1所述的钠离子电池负极材料的制备方法，其特征在于，所述步骤S5中分散剂为聚乙烯醇或聚丙烯酰胺，分散剂与硬碳前驱体质量比为1：50-90，粘结剂包含聚丙烯酸、海藻酸钠、明胶、苯丙乳液、聚酰胺中的一种或多种，粘结剂与硬碳前驱体质量比为1：50-90。
7.根据权利要求1所述的钠离子电池负极材料的制备方法，其特征在于，所述步骤S6中预碳化处理的温度为300-600℃，预碳化升温速率为1-5℃/min，预碳化处理的时间为1-8小时。
8.根据权利要求1所述的钠离子电池负极材料的制备方法，其特征在于，所述步骤S7中高温煅烧的处理温度为900-1800℃，高温煅烧处理的时间为1-3小时，高温煅烧的气氛为氩气或氮气气氛。
9.一种采用权利要求1-7任意一项所述的制备方法制备的钠离子电池负极材料，其特征在于，其组分包括硬碳前驱体、软碳前驱体、金属氧化物，软碳前驱体、金属氧化物的质量比为20-40：1，硬碳前驱体、软碳前驱体的质量比为1：2-10。
...【技术特征摘要】
1.一种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所述的钠离子电池负极材料的制备方法，其特征在于，所述步骤s1中，硬碳前驱体包含淀粉、葡萄糖、木质素、蔗糖、碱木质素、纤维素、半纤维素中的一种或多种，碱性溶剂为质量分数为5％-10％的naoh溶液，有机溶剂为n,n-二甲基甲酰胺、乙醇、甲醇的任意一种，分散后硬碳的质量分数为10％-25％。
3.根据权利要求1所述的钠离子电池负极材料的制备方法，其特征在于，所述步骤s2中，软碳前驱体包含沥青、煤焦油、粉煤灰、石蜡中的一种或多种，过筛粒径为400-1000目，超声清洗溶剂为超纯水，超声清洗时间为4-8小时，烘干温度为200-300℃，无机酸溶液为质量分数为1％-10％的盐酸或硝酸溶液，分散后软碳的质量分数为15％-35％。
4.根据权利要求1所述的钠离子电池负极材料的制备方法，其特征在于，所述步骤s3中金属氧化物包含sn、pb、mo氧化物中的一种或多种，超声清洗溶剂为超纯水，超声清洗时间为4-8小时，烘干温度为200-300℃，软碳前驱体、金属氧化物的质量比为20-40：1。
5.根据权...
【专利技术属性】
技术研发人员：徐昆鹏，高宏权，张剑，江和松，张能，
申请(专利权)人：江苏宏鑫达新能源科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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