硬碳负极材料及其制备方法和应用技术

本发明专利技术提供了一种硬碳负极材料及其制备方法和应用，涉及碳材料技术领域。本发明专利技术提供的硬碳负极材料的制备方法，创造性地用激光处理氧掺杂硬碳材料，致使样品二次碳化，改变了氧官能团的存在形式，同时引入大量自掺杂缺陷和闭孔，提供更多钠离子的存储位点，有效解决了硬碳材料存在的钠离子的嵌入和脱出效率低扩散速率慢的问题。通过对硬碳材料表面结构的调控，克服了现有技术存在钠离子电池硬碳负极材料容量不高的问题，提高负极材料的电化学性能。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及碳材料，尤其是涉及一种硬碳负极材料及其制备方法和应用。

技术介绍

1、近年来，风能、潮汐能、太阳能等可再生清洁能源得到了发展，然而，由于这些能源具备不连续和不稳定性，因此需要配备大型储能装置，以调节能源供应结构，实现大规模电能存储。锂离子电池作为重要的储能设备已经成功广泛的应用于各个行业，但是，锂离子电池中使用的原材料，即钴、铜和锂的成本迅速上升且锂资源存储有限，难以满足人类的需求。钠离子电池以其低廉的成本、优越的低温性能和先进的安全性能，在大规模储能应用中显示出巨大的发展潜力。因此开发低成本、高性能的电极材料是实现钠离子电池商业化应用的关键。

2、鉴于碳材料在锂离子电池领域的成功应用，碳材料被认为是一种很有前途的钠离子电池候选材料。在应用于钠离子电池的各种新兴碳质阳极材料中，硬碳(hardcarbon，简称hc)因其相对较低的成本、广泛的可用性和较低的嵌钠电压平台而受到广泛关注。但是硬碳作为负极材料仍然受到首圈库伦效率低、倍率性能差以及循环性能差等瓶颈的制约，这些性能指标是促进钠离子电池商业化的关键因素。p>

3、因此，本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种硬碳负极材料的制备方法，其特征在于，包括：用CO2激光器定焦处理氧掺杂硬碳材料，得到所述硬碳负极材料。

2.据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，将硬碳置于等离子体清洗机中，氧气气氛下处理，得到所述氧掺杂硬碳材料。

3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，离子体清洗机的处理功率为100～180W，处理时间为15～30min。

4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，离子体清洗机的处理功率为150W，处理时间为20min。

5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述CO2激光器定焦处理的功率为3～5W，激光扫描速...

【技术特征摘要】

1.一种硬碳负极材料的制备方法，其特征在于，包括：用co2激光器定焦处理氧掺杂硬碳材料，得到所述硬碳负极材料。

2.据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，将硬碳置于等离子体清洗机中，氧气气氛下处理，得到所述氧掺杂硬碳材料。

3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，离子体清洗机的处理功率为100～180w，处理时间为15～30min。

4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，离子体清洗机的处理功率为150w，处理时间为20min。

5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述co2激光器定焦处理的功率为3～5w，激光扫描速度170～200mm/s，激...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡涵，李玉琪，
申请(专利权)人：中国石油大学华东，
类型：发明
国别省市：