淀粉基球形硬碳负极材料及其制备方法和电池技术

本发明专利技术公开了一种淀粉基球形硬碳负极材料及其制备方法和电池，制备方法包括：制备亲水性的C<subgt;3</subgt;N<subgt;4</subgt;材料；称取预定质量的淀粉，并将淀粉与C<subgt;3</subgt;N<subgt;4</subgt;材料混合后，进行球磨处理，得到预处理混合物；将预处理混合物在空气气氛中加热处理，得到预氧化淀粉；将预氧化淀粉研磨后，进行碳化处理，得到淀粉基球形硬碳负极材料。本发明专利技术通过将亲水性的C<subgt;3</subgt;N<subgt;4</subgt;与淀粉混合球磨，C<subgt;3</subgt;N<subgt;4</subgt;包覆于淀粉表面，形成物理隔绝，抑制淀粉球体之间融并，有效排除热处理过程中的热，避免热堆积，防止淀粉发泡。该制备方法能够有效缩短淀粉预氧化过程，可以通过直接碳化预氧化后的淀粉，就能得到淀粉基球形硬碳负极材料，提高生产效率，降低能耗，便于后续制备高性能电池。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及电池制造，更具体地，涉及一种淀粉基球形硬碳负极材料及其制备方法和电池。

技术介绍

1、目前，电池行业形成了以硬碳为主的负极材料体系，硬碳材料具有丰富的孔道，有利于提高电池的性能。硬碳负极材料的前驱体来源广泛，包括沥青，树脂以及生物质。其中，生物质由于衍生碳性能优异、来源广泛且可持续发展，已经成为硬碳行业最快产业化的材料技术体系。淀粉可经各类高产量粮食作物如玉米、马铃薯、红薯及木薯等制得，具有稳定的供应体系。并且淀粉在生产过程中有浸泡及洗涤等提纯步骤，使得淀粉相对于其他生物质杂质更少，均一性也更好，因而淀粉制备生硬碳的一致性要优于其他生物质材料。

2、但是淀粉在热处理过程中会交联发泡，体积膨胀数倍，严重降低了生产效率。为抑制淀粉交联发泡通常需要经历十几甚至二十几小时的预氧化过程，这在实际生产过程中增加能耗的同时也降低了生产效率，因而如何通过简单高效的方式抑制淀粉受热过程中的发泡问题则成为了淀粉制备硬碳负极材料的关键问题。

技术实现思路

1、本专利技术的一个目的是提供一种淀粉基球形硬碳负本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种淀粉基球形硬碳负极材料的制备方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的淀粉基球形硬碳负极材料的制备方法，其特征在于，制备亲水性的所述C3N4材料的步骤包括：

3.根据权利要求2所述的淀粉基球形硬碳负极材料的制备方法，其特征在于，所述C3N4材料的前驱材料在空气气氛或惰性气体气氛下的加热温度为500-600℃，升温速率为0.1℃/分钟-20℃/分钟，保温时间为0-10h。

4.根据权利要求1所述的淀粉基球形硬碳负极材料的制备方法，其特征在于，所述淀粉与所述C3N4材料混合球磨的时间为1-12h。

5.根据权利要求1所述的淀粉基...

【技术特征摘要】

1.一种淀粉基球形硬碳负极材料的制备方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的淀粉基球形硬碳负极材料的制备方法，其特征在于，制备亲水性的所述c3n4材料的步骤包括：

3.根据权利要求2所述的淀粉基球形硬碳负极材料的制备方法，其特征在于，所述c3n4材料的前驱材料在空气气氛或惰性气体气氛下的加热温度为500-600℃，升温速率为0.1℃/分钟-20℃/分钟，保温时间为0-10h。

4.根据权利要求1所述的淀粉基球形硬碳负极材料的制备方法，其特征在于，所述淀粉与所述c3n4材料混合球磨的时间为1-12h。

5.根据权利要求1所述的淀粉基球形硬碳负极材料的制备方法，其特征在于，所述淀粉为天然淀粉或变性淀粉中的一种或两种，其中，所述天然淀粉为玉...

【专利技术属性】
技术研发人员：王宇，孟庆施，岑杰，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：