一种预造孔结合高温碳化的烟煤基硬碳材料的制备方法技术

一种预造孔结合高温碳化的烟煤基硬碳材料的制备方法，包括原料球磨，粒径变小的同时碳酸锌少量分解，分解生成的二氧化碳溢出使煤结构变疏松；接着碳化，碳酸锌持续分解生成氧化锌，氧化锌充当硬模板的作用进行造孔，得到均一孔径的介孔多孔碳；最后高温碳化使介孔闭和，得到具有高度均一孔径的闭合介孔硬碳。该材料制备的负极，以1M NaClO<subgt;4</subgt; EC/DEC为电解液，组装的钠离子电池，在0.03 A g<supgt;‑1</supgt;的电流密度下，首圈充电比容量可达325 mAh g<supgt;‑1</supgt;。本发明专利技术以烟煤为前驱体制备钠离子电池硬碳负极，烟煤煤化程度适中、价格低廉，同时具有高比容量等特点，很大程度地降低了硬碳负极的生产成本。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及钠离子电池负极材料的制备方法，具体涉及一种预造孔结合高温碳化的烟煤基硬碳材料的制备方法

技术介绍

1、钠离子电池与锂离子电池具有相似的工作原理均为摇椅式电池，是电化学储能目前重点研究的热点之一。作为电池的主要组成部分，电极材料对于电池的能量密度、循环性能、安全性能起着决定性的作用。正极材料的选择对电池性能的高低至关重要，目前成熟的正极材料主要包括聚阴离子化合物、过渡金属层状氧化物、普鲁士蓝类似物等。负极材料在整个充放电过程中影响着能量的储存和释放，然而已经报道的负极材料如合金类、金属氧化物类都无法满足实际应用。目前最有潜力的负极材料为硬碳材料，其具有工作电位低、来源丰富、容量适中、环境友好等特点，有望进行工业化大规模生产。

2、硬碳若要作为商业化钠电负极材料仍需在提高其性能的基础上进一步降低生产成本。因此，开发一种高性价比的低成本钠离子电池用硬碳负极意义重大。对于硬碳负极的制备，选择高产碳率的原材料是降低硬碳成本的重要因素，因此，煤被视为具有高经济价值的硬碳原材料。但由于煤炭的结构复杂，制备成硬碳的工艺难度较大，现阶段需要进行更多本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种预造孔结合高温碳化的烟煤基硬碳材料的制备方法，其特征是包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种预造孔结合高温碳化的烟煤基硬碳材料的制备方法，其特征是步骤（3）中所述的球磨时间为8h。

3.根据权利要求1所述的一种预造孔结合高温碳化的烟煤基硬碳材料的制备方法，其特征是步骤（4）中所述的管式炉碳化温度为700℃。

4.根据权利要求1所述的一种预造孔结合高温碳化的烟煤基硬碳材料的制备方法，其特征是步骤（3）中所述的将步骤（2）得到的粉末与碱式碳酸锌按质量比为4:1。

5.根据权利要求1所述的一种预造孔结合高温碳化的烟煤基硬碳材料的制备...

【技术特征摘要】

1.一种预造孔结合高温碳化的烟煤基硬碳材料的制备方法，其特征是包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种预造孔结合高温碳化的烟煤基硬碳材料的制备方法，其特征是步骤（3）中所述的球磨时间为8h。

3.根据权利要求1所述的一种预造孔结合高温碳化的烟煤基硬碳材料的制备方法，其特征是步骤（4）中所述的管式炉碳化温度为700℃。

4.根据权利要求1所述的一种预造孔结合高温碳化的烟煤基硬碳材料的制备方法，其特征是步骤（3）中所述的将步骤（2）得到的粉末与碱式碳酸锌按质量比为4:1。<...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴兴隆，苏梦圆，张凯洋，侯璐瑶，侯若洋，董溪，
申请(专利权)人：东北师范大学，
类型：发明
国别省市：