一种氮掺杂多孔硬碳材料及其制备方法与应用技术

本申请公开一种氮掺杂多孔硬碳材料及其制备方法与应用，包括：将生物质原料进行预处理，得生物质粉末；将所述生物质粉末进行活化处理，得活化生物质；向所述活化生物质中加入氮源、造孔剂，进行中温预掺杂，得氮掺杂生物质；将所述氮掺杂生物质进行高温烧结，即得所述氮掺杂多孔硬碳材料。所用原料价廉易得，环保低毒或无毒，制备工艺流程简单，可降低制备成本，易于工业化生产，提高其商业应用的可行性。

【技术实现步骤摘要】

本申请涉及钠离子电池，具体涉及一种氮掺杂多孔硬碳材料及其制备方法与应用。

技术介绍

1、近年来，随着国家对碳中和、碳达峰目标的明确化，以及不可再生能源的持续消耗，越来越多的企业开始探索可持续的能源发展。在这种背景下，以锂离子为代表的二次电池逐渐占据新能源市场与储能市场。

2、然而，由于锂资源在地球的丰度低，存储有限，导致锂离子电池价格居高不下，且波动较大。因此，人们开始将目光转移到与锂相近的资源上。钠离子电池具有与锂离子电池相似的工作原理，而且具有优异的倍率性能、高低温性能和可靠的安全性，因此引起了研究人员前所未有的热情，研究致力于提升钠离子电池的库仑效率、能量密度和使用寿命，以提高整体电化学性能，使钠离子电池走向实用化。然而，由于热力学原因以及原子尺寸的关系，石墨类材料无法在钠离子电池中表现出良好的性能，因此开发高能量密度的负极材料迫在眉睫。

3、由于钠离子的原子半径要远大于锂离子的原子半径，而石墨层的孔径较小，无法使钠离子自由的脱出和嵌入，因此目前适用于锂离子电池的石墨负极并不适用于作为钠离子电池的负极材料使用。研究者把目光放在本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种氮掺杂多孔硬碳材料的制备方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述活化处理包括：在300-600℃，二氧化碳气氛下活化1-4h。

3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述氮源选自乙二胺、多巴胺、苯胺、三聚氰胺、尿素中的一种或多种，优选为尿素；

4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述活化生物质、氮源、造孔剂的质量比为1：(1-3)：(1-3)。

5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述造孔剂为水溶性盐；

6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述烧结...

【技术特征摘要】

1.一种氮掺杂多孔硬碳材料的制备方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述活化处理包括：在300-600℃，二氧化碳气氛下活化1-4h。

3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述氮源选自乙二胺、多巴胺、苯胺、三聚氰胺、尿素中的一种或多种，优选为尿素；

4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述活化生物质、氮源、造孔剂的质量比为1：(1-3)：(1-3)。

5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述造孔剂为水溶性盐；

6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述烧结温度为1000-1300℃，烧结时间为1-4h，烧结气氛为氮气、氩气、氦气、氙气中的一种或多种。

7.根据权利要求1所述的制备方法，其特征...

【专利技术属性】
技术研发人员：邓聪，张立君，李勇，杜宁，邓明华，岳敏，
申请(专利权)人：碳一安徽钠电材料有限公司，
类型：发明
国别省市：