一种煤基硬炭负极材料及其制备方法与钠离子电池技术

本发明专利技术涉及一种煤基硬炭负极材料及其制备方法与钠离子电池，包括如下步骤：将煤炭于含氧气气氛条件下在190‑410℃预氧化处理1.5‑6.5h，获得前驱体1；将所述前驱体1与造孔剂按1：0.2‑4的质量比混合均匀后，于惰性气氛或真空条件下在600‑900℃焙烧1‑5h，获得前驱体2；将所述前驱体2水洗至中性后，干燥，获得前驱体3；将所述前驱体3与包覆材料按1：0.01‑0.15的质量比混合均匀后，于惰性气氛或真空条件下在1100‑1600℃焙烧0.5‑5.5h，获得煤基硬炭负极材料。本发明专利技术能够解决煤炭在钠离子电池负极材料高值化利用的问题，制备成本低廉、性能优良。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种煤基硬炭负极材料及其制备方法与钠离子电池，属于钠离子电池。

技术介绍

1、相对于稀缺的锂资源来说，钠资源储量丰富且成本低廉。因此，钠离子电池被认为最有可能代替锂离子电池成为新一代储能电池体系。同时，钠离子电池与锂离子电池在生产流程上十分相似，锂离子电池能为钠离子电池提供工艺和技术等各方面的经验，钠离子电池大批量生产指日可待。

2、负极作为钠离子电池的关键材料之一，但是其发展相对滞后。钠离子半径较大，适用于锂离子电池商业化的石墨负极由于层间距较小，无法直接用作钠离子电池负极活性材料。硬炭材料由于其较宽的石墨层间距，并且还具有丰富的缺陷和孔隙，能够提供大量的储钠位点，所以适合用于制备钠离子电池负极活性材料。

3、制备硬炭材料的前驱体主要有生物质、高分子聚合物和煤炭等，目前有部分生物质硬炭已经实现了商业化生产。但是，生物质的固定碳含量较低，制备电池级硬炭材料成本较高，并且生物质前驱体复杂多变、难以保证原料的一致性，这也是制约钠离子发展的重要因素。煤炭资源丰富、含碳量高、芳香化程度较高且价格低廉，被以为是制备硬炭材料的优质本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种煤基硬炭负极材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，S1中，所述煤炭为无烟煤、亚烟煤和褐煤中的至少一种，优选地，所述煤炭的平均粒径为38-270μm，更优选为45-250μm。

3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，S1中，在200-400℃预氧化处理2-6h，优选地，在220-380℃预氧化处理2.5-5.5h，更优选地，在240-360℃预氧化处理3-5h。

4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，S1中，所述含氧气气氛为空气、氧气、富氧空气气氛中的一种；</p>

5.根据...

【技术特征摘要】

1.一种煤基硬炭负极材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，s1中，所述煤炭为无烟煤、亚烟煤和褐煤中的至少一种，优选地，所述煤炭的平均粒径为38-270μm，更优选为45-250μm。

3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，s1中，在200-400℃预氧化处理2-6h，优选地，在220-380℃预氧化处理2.5-5.5h，更优选地，在240-360℃预氧化处理3-5h。

4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，s1中，所述含氧气气氛为空气、氧气、富氧空气气氛中的一种；

5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，s2中，前驱体1与造孔剂的质量比为1...

【专利技术属性】
技术研发人员：肖劲，仲奇凡，周宇，
申请(专利权)人：中南大学，
类型：发明
国别省市：