一种天然多糖基硬碳材料及其制备方法和应用技术

本发明专利技术涉及钠离子电池负极材料技术领域，具体公开了一种天然多糖基硬碳材料及其制备方法和应用。该天然多糖基硬碳材料中：0.05<O/C<0.08，0.005<N/C<0.015，0.0005<P/C<0.0025，用于钠离子负极材料时可显著提高钠离子电池首周库伦效率和可逆比容量。其制备方法为：将天然多糖材料、添加剂和溶剂按照质量比1：(0.1‑0.4)：(0.4‑1.5)混合，搅拌均匀或静置；烘干并磨成粉状；在110‑220℃进行活化，之后置于惰性气氛中先后于400‑750℃进行预碳化、800‑1600℃进行碳化，冷却；制备原料易得、环保、成本低，制备条件能耗小，易于实现批量化。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及钠离子电池负极材料，特别是一种天然多糖基硬碳材料及其制备方法和应用。

技术介绍

1、钠离子电池作为一种备受瞩目的新型能源储存技术正在崛起，与众所周知的锂离子电池相比，钠离子电池具备许多令人振奋的特点和潜力。钠资源相对丰富且广泛可得，钠离子电池在储能密度方面表现出色，可以应用于包括电动汽车在内的多个领域。

2、目前，钠离子电池负极材料主要有碳基负极材料、钛基氧化物、合金类负极、金属有机物骨架化合物等，碳基负极材料的应用最为广泛和成熟，其主要有石墨、无定形碳、杂原子掺杂碳材料、生物质合成碳等。这些碳基负极材料一般通过煤、沥青、果壳、糖类等含碳元素较高的材料在高温惰性气氛中热处理制成。

3、如中国专利技术专利申请号201711160144.3(申请公布号cn107706417a)公开了一种锂离子电池球形炭负极材料的制备方法，其将淀粉与铁粉按一定比例均匀混合，在空气气氛中于200～250℃进行稳定化处理后在惰性气氛下高温碳化，经过酸洗、水洗、抽滤、烘干获得球形炭负极材料。该申请通过加入铁粉将淀粉颗粒相互隔开，避免了淀粉颗粒受热本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种天然多糖基硬碳材料，其特征在于：通过元素分析求出：其氧元素和碳元素的含量比为：0.05<O/C<0.08，氮元素和碳元素的含量比为：0.005<N/C<0.015，磷元素和碳元素的含量比为：0.0005<P/C<0.0025。

2.根据权利要求1所述的天然多糖基硬碳材料，其特征在于：通过X射线衍射测得其002峰的层间距d002与100峰的半峰宽Y1001/2之比满足：0.07<d002/Y1001/2<0.12，优选0.08<d002/Y1001/2<0.11。

3.根据权利要求2所述的天然多糖基...

【技术特征摘要】

1.一种天然多糖基硬碳材料，其特征在于：通过元素分析求出：其氧元素和碳元素的含量比为：0.05<o/c<0.08，氮元素和碳元素的含量比为：0.005<n/c<0.015，磷元素和碳元素的含量比为：0.0005<p/c<0.0025。

2.根据权利要求1所述的天然多糖基硬碳材料，其特征在于：通过x射线衍射测得其002峰的层间距d002与100峰的半峰宽y1001/2之比满足：0.07<d002/y1001/2<0.12，优选0.08<d002/y1001/2<0.11。

3.根据权利要求2所述的天然多糖基硬碳材料，其特征在于：通过布拉格方程算出其002峰的层间距d002满足：0.37nm<d002<0.42nm，通过对xrd图谱进行分峰拟合得到100峰的半峰宽满足：3.57°<y1001/2<4.42°。

4.根据权利要求1所述的天然多糖基硬碳材料，其特征在于：通过激光拉曼分光法观测到的拉曼光谱13...

【专利技术属性】
技术研发人员：孟庆施，戚兴国，李树军，唐堃，
申请(专利权)人：溧阳中科海钠科技有限责任公司，
类型：发明
国别省市：