氮磷共掺杂负极材料及其制备方法、负极和电池技术

本发明专利技术提供了提供一种氮磷共掺杂负极材料及其制备方法、负极和电池，负极材料的制备方法包括：S1：对椰子壳进行预处理，得到干燥的椰子壳粉末；S2：在二氧化碳氛围下加热所述椰子壳粉末，使其进行预碳化，得到热解炭；S3：将所述热解炭与树脂、磷源、碳源、氮源在溶剂中混合，并静置，得到复合颗粒；S4：在保护气氛围下焙烧所述复合颗粒，得到所述氮磷共掺杂负极材料。本发明专利技术的负极材料呈多孔碳‑磷基‑包覆层的夹心式结构，具备长循环、高比容量、高首次库伦效率。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及钠电池，具体涉及一种氮磷共掺杂负极材料及其制备方法、负极和电池。

技术介绍

1、椰壳具备木质素、半纤维素和纤维素良好的组分平衡，这为高温热解形成良好的孔径结构提供了基础。由于其具备比较好的孔隙结构和较大的表面积，因此一直被认为是最佳的硬碳材料来源。

2、磷基材料也面临着诸多问题：(1)在嵌钠过程中生成na3p金属化合物会严重的膨胀导致颗粒从表面脱落导致容量急剧下降；(2)磷的导电性仅为1×10-14scm-1，这使其倍率性能并不优秀；(3)其会生成并不稳定的sei膜，一方面过度消耗活性钠离子，也大幅降低了首次库仑效率(ice)。

技术实现思路

1、为解决上述技术问题，本专利技术的目的在于提供一种氮磷共掺杂负极材料及其制备方法、电池负极和电池。

2、为达到上述目的，本专利技术提供一种氮磷共掺杂负极材料的制备方法，其包括如下步骤：

3、s1：对椰子壳进行预处理，得到干燥的椰子壳粉末；

4、s2：在二氧化碳氛围下加热所述椰子壳粉末，使其进行预碳化，时间为本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种氮磷共掺杂负极材料的制备方法，其包括如下步骤：

2.根据权利要求1所述的负极材料的制备方法，其中，S2中，所述预碳化的温度为400-700℃，时间为0.5-5h；

3.根据权利要求1所述的负极材料的制备方法，其中，S3中，球磨时间为1-10h；

4.根据权利要求1所述的负极材料的制备方法，其中，所述碳源包括椰子壳、秸秆、稻谷、树叶中的一种或两种以上的组合；

5.根据权利要求1所述的负极材料的制备方法，其中，S5中，焙烧温度为1000-1600℃，焙烧时间为1-3h。

6.根据权利要求1所述的负极材料的制备方法，其中，S1...

【技术特征摘要】

1.一种氮磷共掺杂负极材料的制备方法，其包括如下步骤：

2.根据权利要求1所述的负极材料的制备方法，其中，s2中，所述预碳化的温度为400-700℃，时间为0.5-5h；

3.根据权利要求1所述的负极材料的制备方法，其中，s3中，球磨时间为1-10h；

4.根据权利要求1所述的负极材料的制备方法，其中，所述碳源包括椰子壳、秸秆、稻谷、树叶中的一种或两种以上的组合；

5.根据权利要求1所述的负极材料的制备方法，其中，s5中，焙烧温度为1000-1600℃，焙烧时间为1-3h。

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【专利技术属性】
技术研发人员：王炯辉，张喜，王斌，成洪宽，于嗣东，
申请(专利权)人：中国五矿集团黑龙江石墨产业有限公司，
类型：发明
国别省市：