铁基多孔碳钠离子电池复合负极材料及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种铁基多孔碳钠离子电池复合负极材料及其制备方法，该复合负极材料包括多孔碳骨架，多孔碳骨架内部复合有铁基纳米颗粒，多孔碳骨架外部包覆有硬碳层，铁基纳米颗粒为Fe2O3、Fe3O4、FeS2、FeS、FeSe2、FeP中的一种或二种以上；其制备方法包括以下步骤：S1、铁基@硬碳复合材料的制备，S2、表面包覆铁基@硬碳复合材料的制备，S3、高温烧结。本发明专利技术的铁基多孔碳钠离子电池复合负极材料及其制备方法具有均匀性好、比容量高和循环寿命长的特点。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及钠离子电池，具体是指一种铁基多孔碳钠离子电池复合负极材料及其制备方法。

技术介绍

1、由于资源丰富的优势，钠离子电池作为锂离子电池的低成本替代方案近年来产业化进展迅速。负极对钠离子电池体系的能量密度、循环等性能起决定性作用。在众多储钠负极材料中，硬碳负极的成本较低且循环性能较好，具有极强的应用潜力，然而比容量较低的特性限制了钠离子电池能量密度的进一步提升。

2、相比之下，铁基负极材料）的比容量较高、原料丰富且成本低廉，但这类材料的电子电导率较差、且在钠化过程中体积膨胀程严重，导致循环过程中易粉化和团聚，造成循环性能和倍率性能较差。

3、此外，材料颗粒粉化导致形成的电极/电解液界面不稳定，电极表面固体电解质（sei）反复形成和破坏导致活性钠的持续损失，使容量进一步衰减。。

技术实现思路

1、本专利技术的目的是提供一种铁基多孔碳钠离子电池复合负极材料及其制备方法，具有均匀性好、比容量高和循环寿命长的特点。

2、本专利技术可以通过以下技术方案来实现：

3本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种铁基多孔碳钠离子电池复合负极材料，包括多孔碳骨架，其特征在于：所述多孔碳骨架内部复合有铁基纳米颗粒，所述多孔碳骨架外部包覆有硬碳层，所述铁基纳米颗粒为Fe2O3、Fe3O4、FeS2、FeS、FeSe2、FeP中的一种或二种以上。

2. 根据权利要求1所述的铁基多孔碳钠离子电池复合负极材料，其特征在于：所述铁基纳米颗粒复合在多孔碳骨架的方式为填充，所述铁基纳米颗粒的粒径为0.8-45 nm，该纳米颗粒的铁基纳米颗粒填充在多孔碳骨架内部的微孔或介孔中。

3.根据权利要求2所述的铁基多孔碳钠离子电池复合负极材料，其特征在于：铁基纳米颗粒占多孔碳总孔体积的60-...

【技术特征摘要】

1.一种铁基多孔碳钠离子电池复合负极材料，包括多孔碳骨架，其特征在于：所述多孔碳骨架内部复合有铁基纳米颗粒，所述多孔碳骨架外部包覆有硬碳层，所述铁基纳米颗粒为fe2o3、fe3o4、fes2、fes、fese2、fep中的一种或二种以上。

2. 根据权利要求1所述的铁基多孔碳钠离子电池复合负极材料，其特征在于：所述铁基纳米颗粒复合在多孔碳骨架的方式为填充，所述铁基纳米颗粒的粒径为0.8-45 nm，该纳米颗粒的铁基纳米颗粒填充在多孔碳骨架内部的微孔或介孔中。

3.根据权利要求2所述的铁基多孔碳钠离子电池复合负极材料，其特征在于：铁基纳米颗粒占多孔碳总孔体积的60-90%，其余未填充孔隙为预留缓冲空间。

4. 根据权利要求3所述的铁基多孔碳钠离子电池复合负极材料，其特征在于：在多孔碳骨架中，其介孔或微孔的平均孔径为0.8-50 nm，孔隙率为30-60%，其比表面积为1000-3000 m2 g-1。

5.权利要求1-4任一项所述的铁基多孔碳钠离子电池复合负极材料的制备方法，其特征在于包括以下步骤：

6. 根据权利要求5所述的铁基多孔碳钠离子电...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈晓洋，曹余良，赵阿龙，何清清，孙豪杰，
申请(专利权)人：深圳珈钠能源科技有限公司，
类型：发明
国别省市：