高收率生物质基钠离子电池硬碳负极材料的制备方法技术

本发明专利技术公开了一种高收率生物质基钠离子电池硬碳负极材料的制备方法，包括以下步骤：S1、预处理：将生物质原料进行破碎筛分，得到生物质原料碎片；S2、水热碳化：将步骤S1得到的生物质原料碎片、催化剂、酸液和交联剂加入到反应釜中水热反应碳化得到碳化前驱体；S3、前驱体纯化：将步骤S2得到的碳化前驱体进行离心、水洗、干燥，得到纯化的前驱体；S4、粉碎造粉：将步骤S3得到的前驱体进行粉碎造粉，得到前驱体粉末；S5、高温碳化：将不受S4所前驱体粉末置于高温炉中，在惰性气体氛围中进行高温碳化，得到生物质基钠离子电池硬碳负极材料。本发明专利技术具有收率高、纯度高和电化学性能优异的特点。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及钠离子电池，具体是指一种高收率生物质基钠离子电池硬碳负极材料的制备方法。

技术介绍

1、与锂离子电池相比，钠离子电池在成本、安全性、低温性能和倍率性能等方面具有独特的优势，拥有广阔的商业化前景。负极作为钠离子电池的重要组成部分，对其性能起决定性作用。相较于其他类型的负极材料，硬碳负极材料具有储钠容量、储钠电位低、循环稳定性好等诸多优势，是最具应用前景的储钠负极材料。

2、硬碳材料由含碳前驱体在惰性气体氛围中高温处理形成。在高温处理过程中，前驱体经过一些列复杂的化学反应，通过化学键断裂、重新组合等方式，一方面形成热力学更加稳定的硬碳结构；另一方面前驱体中大分子结构被打破，释放出一系列挥发性物质，如co、co2、甲烷、乙烷、焦油等热解气体。

3、前驱体在高温裂解过程中，释放的热解气体中的碳含量较高， 一方面较大的碳排放增加了温室气体的排放，不利于实现碳达峰碳中和的目标；另一方面，含碳气体的释放降低了硬碳本身的收率，增加了成产成本。

4、此外，热解过程中产生大量的焦油，焦油在300℃以上呈现气态，但极易冷凝，附着本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种高收率生物质基钠离子电池硬碳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所述的高收率生物质基钠离子电池硬碳负极材料的制备方法，其特征在于：在步骤S2中，生物质碎片、催化剂、酸液和交联剂按质量比（65-92）：（0.5-3）：（5-20）：（3-10）。

3.根据权利要求1所述的高收率生物质基钠离子电池硬碳负极材料的制备方法，其特征在于：在步骤S2中，水热碳化的条件为：以1-10℃的升温速率升温至200-400℃，在该温度下保温5-10h，同时以20-200r/min的转速进行搅拌。

4.根据权利要求1所述的高收率生物质基钠离...

【技术特征摘要】

1.一种高收率生物质基钠离子电池硬碳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所述的高收率生物质基钠离子电池硬碳负极材料的制备方法，其特征在于：在步骤s2中，生物质碎片、催化剂、酸液和交联剂按质量比（65-92）：（0.5-3）：（5-20）：（3-10）。

3.根据权利要求1所述的高收率生物质基钠离子电池硬碳负极材料的制备方法，其特征在于：在步骤s2中，水热碳化的条件为：以1-10℃的升温速率升温至200-400℃，在该温度下保温5-10h，同时以20-200r/min的转速进行搅拌。

4.根据权利要求1所述的高收率生物质基钠离子电池硬碳负极材料的制备方法，其特征在于：在步骤s2中，所述催化剂为过渡金属离子催化剂，该过渡金属离子催化剂为锰盐、铁盐、铜盐、锌盐、铬盐中的一种或二种以上。

5.根据权利要求1所述的高收率生物质基钠离子电池硬碳负极材料的制备方法，其特征在于：在步骤s2中，酸液为有机酸和/或无机酸，该有机酸、无机酸为盐酸、硝酸、氢氟酸、甲酸、乙酸、柠檬酸中的一种或二种以上。

6.根据权利要求1所述的高收率生物质基钠离...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈晓洋，曹余良，赵阿龙，朱勇，韩凯歌，
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：