一种超层距嵌Na+碳基负极材料及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种超层距嵌Na<supgt;+</supgt;碳基负极材料及其制备方法，先将高价态金属阳离子通过浸渍进入到嵌Na<supgt;+</supgt;前驱体层间距中，再将高价态金属阳离子还原为低价态金属阳离子完成扩层，最后通过纯化清洗、改性包覆处理提高电子导电性，获得高导电性的超层距嵌Na<supgt;+</supgt;碳基负极材料。本发明专利技术制备方法是一种普适性的碳基负极材料层间距扩宽方法，工艺流程简约，适用于规模化应用；所制备的碳基负极材料具有扩宽的层间距，展示出优异的嵌Na<supgt;+</supgt;性能，非常适合应用于钠离子电池，具有相当可观的商业化应用前景。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于钠离子电池用负极材料制备领域，具体涉及一种超层距嵌na+碳基负极材料及其制备方法。

技术介绍

1、作为新能源领域的锂离子电池被广泛应用在动力汽车和规模化储能装置中，将持续加大对锂资源的需求。然而锂资源分布不均、丰度不足，加之新能源政策导向等因素的综合影响，引发了锂的价格居高不下。为此，亟待开发可以有效替代锂离子电池的新型体系。不容置疑的是，新型能源体系的开发需要综合考虑成本、制备工艺及技术风险。资源丰富的钠可有效地降低原料成本、钠离子电池制备工艺与锂离子电池最接近，这就很大程度上降低了技术风险。钠离子电池的上述优势与亟待开发新型体系的设想如出一辙。这将有望替代锂离子电池在大规模储能系统中获得应用，具有重要的经济价值和战略意义。

2、近年来，国内外研究者们对钠离子电池进行了大量系统性研究，开发出多种正负极材料和电解液体系。其中，正极材料，如层状金属氧化物、聚阴离子化合物、普鲁士蓝类，合成路线和研究机理都比较清晰；且其成本占比低于正极材料在锂离子电池中的比值。目前而言，负极材料的成本占比是比较高的，其在充放电过程中影响电芯容量和循环性本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种超层距嵌Na+碳基负极材料的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的超层距嵌Na+碳基负极材料的制备方法，其特征在于：所述嵌Na+碳基前驱体材料为具有苯丙烷骨架且通过其中β，βˋ或8,8ˋ-碳相连而形成的酚类、醇类和羧酸类化合物，所述嵌Na+碳基前驱体的分子量为1400～4300。

3.根据权利要求1所述的超层距嵌Na+碳基负极材料的制备方法，其特征在于：所述扩层适配剂溶液的溶质为具有可变价态的可溶性高价态金属盐；所述扩层适配剂溶液的溶剂为水、甲醇、乙醇或丙酮中的任意一种或几种；所述扩层适配剂溶液的浓度为0.25mol/L～1.5mo...

【技术特征摘要】

1.一种超层距嵌na+碳基负极材料的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的超层距嵌na+碳基负极材料的制备方法，其特征在于：所述嵌na+碳基前驱体材料为具有苯丙烷骨架且通过其中β，βˋ或8,8ˋ-碳相连而形成的酚类、醇类和羧酸类化合物，所述嵌na+碳基前驱体的分子量为1400～4300。

3.根据权利要求1所述的超层距嵌na+碳基负极材料的制备方法，其特征在于：所述扩层适配剂溶液的溶质为具有可变价态的可溶性高价态金属盐；所述扩层适配剂溶液的溶剂为水、甲醇、乙醇或丙酮中的任意一种或几种；所述扩层适配剂溶液的浓度为0.25mol/l～1.5mol/l。

4.根据权利要求1所述的超层距嵌na+碳基负极材料的制备方法，其特征在于：所述步骤(ⅰ)蒸发处理的条件为常压下85℃。

5.根据权利要求1所述的超层距嵌na+碳基负极材料的制备方法，其特征在于：所述步骤(ⅱ)的还原气氛为氢气和惰性气体的混合气氛；所述扩层处理的温度为600℃，扩层处理的时长为2h...

【专利技术属性】
技术研发人员：许寒，吴巍，肖彩英，龚鑫，张安，董子超，李福双，蔡哲，顾佳明，
申请(专利权)人：中海油天津化工研究设计院有限公司，
类型：发明
国别省市：