一种柔性自支撑二维片状硬炭/纳米碳复合钠离子电池薄膜负极材料及其制备方法技术

本发明专利技术属于负极材料技术领域，具体涉及一种柔性自支撑二维片状硬炭/纳米碳复合钠离子电池薄膜负极材料及其制备方法，所述薄膜负极材料包括二维片状硬炭、纳米碳以及少量的无定形碳；所述薄膜负极材料以二维片状硬炭为组装单体，纳米碳与少量无定形碳附着在二维片状硬炭的表面上以及穿插在硬炭片层之间。本发明专利技术通过采用二维生物质片状硬炭与纳米碳进行复合，利用片状薄壁结构有利于缩短离子传输路径，提高电极材料的倍率性能；同时借助高导电纳米碳兼顾致高压实密度与快速离子传输动力学的特性，提高钠离子电池的能量密度和功率密度，有效解决了传统硬炭活性物质负载量低、堆积密度低、离子传输动力学缓慢等问题。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于负极材料，具体地涉及一种柔性自支撑二维片状硬炭/纳米碳复合钠离子电池薄膜负极材料及其制备方法。

技术介绍

1、随着人们对穿戴式设备的需求日益增长，柔性可穿戴技术成为了近年来热门的研究领域。柔性可穿戴技术是一种结合柔性电子技术和可穿戴设备的创新技术，而针对柔性电子产品的柔性储能器件应运而生。在众多电化学储能装置中，钠离子电池因其与锂离子电池相似的储能机理、来料丰富、安全性能高等优势，在柔性可穿戴能源器件有着广泛的应用前景。

2、柔性电极材料是高性能柔性钠离子电池发展与应用的关键。传统硬炭存在活性物质负载量低、堆积密度低、离子传输动力学缓慢等问题，而相比较传统三维不规则颗粒硬炭，具有一定弧度、二维多孔、高比表面积、高活性、高密度生物质片状硬炭是组装柔性致密高性能负极材料的理想单体。片状薄壁结构有利于缩短离子传输路径与钠离子的快速存储。因此，开发一种基于片状硬炭作为单体的钠离子电池薄膜负极材料很有必要。

技术实现思路

1、为了能够解决传统硬炭活性物质负载量低、堆积密度低、离子传输动力学缓慢本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种柔性自支撑二维片状硬炭/纳米碳复合钠离子电池薄膜负极材料，其特征在于，所述薄膜负极材料包括二维片状硬炭、纳米碳以及少量的无定形碳；所述薄膜负极材料以二维片状硬炭为组装单体，纳米碳与少量无定形碳附着在二维片状硬炭的表面以及穿插在硬炭片层之间。

2.根据权利要求1所述的一种柔性自支撑二维片状硬炭/纳米碳复合钠离子电池薄膜负极材料，其特征在于，所述薄膜负极材料具有层层组装结构，所述二维片状硬炭层层堆叠，片层之间形成贯通孔道结构。

3.根据权利要求1或2所述的一种柔性自支撑二维片状硬炭/纳米碳复合钠离子电池薄膜负极材料，其特征在于，所述二维片状硬炭为生物质基硬炭，...

【技术特征摘要】

1.一种柔性自支撑二维片状硬炭/纳米碳复合钠离子电池薄膜负极材料，其特征在于，所述薄膜负极材料包括二维片状硬炭、纳米碳以及少量的无定形碳；所述薄膜负极材料以二维片状硬炭为组装单体，纳米碳与少量无定形碳附着在二维片状硬炭的表面以及穿插在硬炭片层之间。

2.根据权利要求1所述的一种柔性自支撑二维片状硬炭/纳米碳复合钠离子电池薄膜负极材料，其特征在于，所述薄膜负极材料具有层层组装结构，所述二维片状硬炭层层堆叠，片层之间形成贯通孔道结构。

3.根据权利要求1或2所述的一种柔性自支撑二维片状硬炭/纳米碳复合钠离子电池薄膜负极材料，其特征在于，所述二维片状硬炭为生物质基硬炭，其比表面积为2-20m2/g、具原子掺杂，二维片弧度为10-30°；所述二维片状硬炭的长、宽尺寸均为2-10μm，厚度为0.5-1μm；所述生物质基硬炭为天然中空薄壁纤维生物质，优选为中空薄壁的木棉基硬炭、棉花基硬炭、苎麻基硬炭中的任一种。

4.根据权利要求1或2所述的一种柔性自支撑二维片状硬炭/纳米碳复合钠离子电池薄膜负极材料，其特征在于，所述纳米碳为一维碳纳米管、二维石墨烯中的一种或两者的混合物；所述一维碳纳米管包括单壁碳纳米管、多壁碳纳米管中的一种或两种。

5.根据权利要求1或2所述的一种柔性自支撑二维片状硬炭/纳米碳复合钠离子电...

【专利技术属性】
技术研发人员：曹玉芳，张永毅，阮蓉蓉，周涛，常亚涛，
申请(专利权)人：江西科特碳基新材料有限公司，
类型：发明
国别省市：