一种石油沥青基钠离子电池硬碳负极及其制备方法和应用技术

本发明专利技术提供一种石油沥青基钠离子电池硬碳负极及其制备方法和应用，硬碳负极包括硬碳负极活性物质；所述硬碳负极活性物质的制备原料包括质量比(30~70):(5~15):(10~20):(10~20)的沥青质、交联剂、造孔剂和补钠剂；交联剂为硫粉；造孔剂为邻苯二甲酸；补钠剂为磷酸二氢钠。本发明专利技术通过采用上述原料制备负极活性物质，使得到的负极应用在钠离子电池中，获得较高首次循环库伦效率、首次放电比容量、循环放电容量和循环效率。在0.1A/g电流密度下首次可逆容量310.2~341.6mAh/g，首次库伦效率≥91.5%；电池1000个循环放电容量256.2~286.6mAh/g，循环效率≥81.4%。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于钠离子电池负极，尤其涉及一种石油沥青基钠离子电池硬碳负极及其制备方法和应用。

技术介绍

1、钠电池的高能量密度和低成本，使其成为适用于大规模能量储存的候选方案。这对于能源系统的可持续发展至关重要。钠电池具有更高的能量密度和更低的成本，可以替代锂离子电池，减少对稀有和昂贵材料的依赖，降低能源成本。钠电池的研究推动了材料科学、电化学和工程学等领域的进步。通过研究钠电池，科学家可以更好地理解离子传输和化学反应等基础过程，并开发新型的高性能材料和技术。钠离子电池在安全性、工作温度、循环周期等方面相较于锂离子电池具有优势。此外，钠离子电池过放的特性使其在电池运输方面也有潜在的应用价值.

2、但是，钠离子电池想要替代锂离子电池并不是简单的将锂离子替换成钠离子就可以实现的，由于钠离子的离子半径（1.02 å）大于锂离子的离子半径（0.76 å），这就使得原本可以承载锂离子的石墨层结构不适用于钠离子，所以想要研发钠离子电池就必须找到可以承载钠离子的负极材料。

3、当前用作钠离子电池负极有硬碳材料和软碳材料之分。沥青质是指沥青中的可溶性本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种石油沥青基钠离子电池硬碳负极，包括硬碳负极活性物质；

2.根据权利要求1所述的石油沥青基钠离子电池硬碳负极，其特征在于，所述沥青质、交联剂、造孔剂和补钠剂的质量比为(45~70):(10~15):(10~20): (10~20)。

3.根据权利要求1所述的石油沥青基钠离子电池硬碳负极，其特征在于，所述沥青质选自普通沥青或软化点为165~175℃的沥青。

4.根据权利要求1所述的石油沥青基钠离子电池硬碳负极，其特征在于，制备原料还包括炭化支撑物；

5.根据权利要求1所述的石油沥青基钠离子电池硬碳负极，其特征在于，负极还包括粘结剂和导电...

【技术特征摘要】

1.一种石油沥青基钠离子电池硬碳负极，包括硬碳负极活性物质；

2.根据权利要求1所述的石油沥青基钠离子电池硬碳负极，其特征在于，所述沥青质、交联剂、造孔剂和补钠剂的质量比为(45~70):(10~15):(10~20): (10~20)。

3.根据权利要求1所述的石油沥青基钠离子电池硬碳负极，其特征在于，所述沥青质选自普通沥青或软化点为165~175℃的沥青。

4.根据权利要求1所述的石油沥...

【专利技术属性】
技术研发人员：孔凡厚，柏静，张乾亮，赵锁奇，王凯雯，张秋，张天庆，魏麟骄，庄庆发，
申请(专利权)人：山东石油化工学院，
类型：发明
国别省市：