【技术实现步骤摘要】
本申请涉及电池，尤其涉及一种硬碳材料及其制备方法、钠离子电池。
技术介绍
1、硬碳是钠离子电池中常用的负极材料，其导电性良好，结构中具有大量无序的缺陷与空位，使其提供了更多的储钠活性位点以及杂质元素掺杂改性位点，且其层间距较大，能在钠离子脱嵌过程中表现出良好的结构稳定性，硬碳作为钠离子电池负极具有倍率性能好、比容量高、循环稳定等优势。此外，硬碳来源广泛，制备工艺简单、成本低，适合大规模生产。
2、用于制备硬碳的前驱体材料主要分为生物质前驱体、树脂前驱体和沥青前驱体。其中，沥青前驱体成本低廉，原料易获取，性价比优势明显，但制备过程产生大量的废气废烟造成环保压力大，增大环保成本。生物质前驱体制备硬碳具有低成本优势，但椰壳、秸秆等生物质前驱体会因为产地、气候等导致不同批次不具有一致性，导致制备得到的不同批次的硬碳材料的一致性差，稳定性差。而树脂具有杂质含量低、纯度高、原料储备丰富等优势，能够稳定制备硬碳材料，但使用树脂前驱体制备得到硬碳的容量等电化学性能不佳。
3、申请内容
4、有鉴于此，本申请提供一种硬碳及其制备方法、钠离子电池，旨在提供一种新的树脂基硬碳的制备方法，提高硬碳的电化学性能。
5、本申请实施例是这样实现的，提供一种正极材料，包括：对包含树脂粉末的硬碳前驱体进行热固化处理，热固化处理的升温程序包括先后进行的第一保温阶段和第二保温阶段，第一保温阶段的温度为80～130℃，第二保温阶段的温度为200～300℃；在第一气氛下进行预碳化处理，第一气氛包括含氧气气氛、含二氧化碳气氛中
6、在一些实施例中，所述热固化处理在第二气氛中进行，所述第二气氛中氧气的体积分数为15％～25％；和/或，所述第一保温阶段的时间为1～6h；和/或，所述第二保温阶段的时间为4～12h；和/或，所述热固化处理的升温速率为2～10℃/min。
7、在一些实施例中，所述树脂粉末包括酚醛树脂、聚酯树脂、环氧树脂、聚甲醛树脂、脲醛树脂、糠醛树脂、糠酮树脂、丙烯酸树脂、聚酰胺、聚酰亚胺、聚乙烯醇中的一种或多种形成的粉末；和/或，
8、所述硬碳前驱体中所述树脂粉末的质量百分比为80～100％。
9、在一些实施例中，所述硬碳前驱体包括酚醛树脂粉末和其他碳源，其中，所述其他碳源包括葡萄糖、蔗糖、柠檬酸、尿素中的一种或多种；和/或，所述其他碳源在所述硬碳前驱体中的质量百分比为1％～15％。
10、在一些实施例中，所述其他碳源在所述硬碳前驱体中的质量百分比为6％～8％。
11、在一些实施例中，所述预碳化处理的温度为600～900℃；和/或，所述预碳化处理的时间可以为2～4h；和/或，所述含氧气气氛为空气气氛、或者氧气与惰性气体形成的混合气氛；所述含二氧化碳气氛为二氧化碳气氛、或者二氧化碳与惰性气体形成的混合气氛。
12、在一些实施例中，所述碳化处理的温度为1300～1700℃；和/或，所述碳化处理的时间为2～10h；和/或，所述惰性气氛为氮气、氦气、氖气、氩气、氪气、氙气、氡气中的一种或多种形成的气氛。
13、在一些实施例中，所述在第一气氛下进行预碳化处理之前，还包括：将所述热固化处理后的物料进行破碎至粒径d50为150～240μm；和/或，
14、所述在惰性气氛下进行碳化处理之前，还包括：将所述预碳化处理后的物料进行破碎至粒径d50为4～20μm。
15、相应的，本申请实施例还提供一种硬碳材料，由上述的硬碳材料的制备方法制得。
16、相应的，本申请实施例还提供一种钠离子电池，包括上述的硬碳材料。
17、本申请的硬碳材料的制备方法，包括：对包含树脂粉末的硬碳前驱体进行热固化处理，热固化处理的升温程序包括先后进行的第一保温阶段和第二保温阶段，第一保温阶段的温度为80～130℃，第二保温阶段的温度为200～300℃；在第一气氛下进行预碳化处理，第一气氛包括含氧气气氛、含二氧化碳气氛中的一种或多种；在惰性气氛下进行碳化处理，得到硬碳材料。通过两个阶段的热固化处理，然后经过预氧化处理进行造孔和刻蚀以及高温碳化，最终形成孔隙结构均匀性和电化学性能好的硬碳材料。
技术实现思路
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1.一种硬碳材料的制备方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，
3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，
4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，
5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，
6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，
7.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，
8.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，
9.一种硬碳材料，其特征在于，由权利要求1-8任一项所述的硬碳材料的制备方法制得。
10.一种钠离子电池，其特征在于，包括权利要求9所述的硬碳材料。
【技术特征摘要】
1.一种硬碳材料的制备方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，
3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，
4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，
5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，
6.根据权利要求1所...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘义，吴琦辰，韩勇超，王泽宇，陈家运，
申请(专利权)人：武汉天钠科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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