一种硬碳负极材料及其制备方法和应用技术

本发明专利技术涉及一种硬碳负极材料及其制备方法和应用，其制备方法包括如下步骤：S1.将淀粉和糖类物质混合，得到前驱体粉末；所述糖类物质为单糖或二糖；S2.将前驱体粉末在惰性气氛下进行预碳化处理，所述预碳化处理的时间为2‑6h；S3.将预碳化处理后的硬碳前驱体进行球磨，得到预碳化前驱体粉末，平均粒径为5～8μm；S4.将预碳化前驱体粉末在惰性气氛下进行碳化处理，得到硬碳负极材料。该方法在以淀粉为碳源的基础上加入单糖或二糖，利用小分子单糖或二糖优化和改性炭材料孔径分布，缩短了淀粉稳定化时间，制备过程简单省时，节省了制备过程的能耗。制得硬碳负极材料搭配特定的电池体系，展现出优异的首次库伦效率，具备良好的倍率性能和长循环性能。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于钠离子电池负极材料，具体涉及一种硬碳负极材料及其制备方法和应用。

技术介绍

1、近些年来，为了应对传统化石能源减少以及环境污染的问题，可再生清洁能源的开发和利用是持续的研究热点。锂离子电池作为储能设备因其具有高能量密度、高电压、低自放电以及优异的循环性能等优势被广泛应用于多个领域。由于锂资源储量有限、分布不均匀且成本较高，将会难以为快速发展的锂离子电池提供充足的锂源，限制了锂离子电池在未来的发展。而钠离子电池(sibs)与锂离子电池工作机理相似，作为储能设备安全性高、稳定性好，且钠元素储量丰富广泛、价格低廉，有良好的发展应用前景。

2、与锂离子电池相似，钠离子电池的电化学性能也主要取决于正负极材料的性质。在众多的储钠负极材料中，生物质衍生硬碳具有来源广泛、绿色可再生和经济价值高等优点成为储钠负极材料的研究热点。但生物质材料结构与成分较为复杂，在碳化过程中，不同的组分展现出不同的热解途径，且各组分会与反应中间体产生相互作用，反应过程极为复杂。因此难以对生物质衍生碳的形貌、比表面积、孔结构等性质进行可控调节。相比之下，糖类化合物组分单本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种硬碳负极材料制备方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述制备方法，其特征在于，步骤S1中所述淀粉为木薯淀粉或玉米淀粉中的至少一种。

3.根据权利要求1所述制备方法，其特征在于，步骤S1中所述淀粉和糖类物质的质量比为(1-3)：1。

4.根据权利要求1所述制备方法，其特征在于，步骤S2中所述预碳化的温度为200-400℃。

5.根据权利要求1所述制备方法，其特征在于，步骤S4中所述碳化的温度为1200-1500℃，碳化的时间为2-5h。

6.一种硬碳负极材料，其特征在于，是由权利要求1-5任一项所述...

【技术特征摘要】

1.一种硬碳负极材料制备方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述制备方法，其特征在于，步骤s1中所述淀粉为木薯淀粉或玉米淀粉中的至少一种。

3.根据权利要求1所述制备方法，其特征在于，步骤s1中所述淀粉和糖类物质的质量比为(1-3)：1。

4.根据权利要求1所述制备方法，其特征在于，步骤s2中所述预碳化的温度为200-400℃。

5.根据权利要求1所述制备方法，其特征在于，步骤s4中所述碳化的温度为1200-1500℃，碳化的时间为2-5h。

6.一种硬碳负极材料，其特征...

【专利技术属性】
技术研发人员：熊德平，梁蕊妮，冯叶锋，何苗，冯祖勇，
申请(专利权)人：广东工业大学，
类型：发明
国别省市：