【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于电池材料，特别涉及一种淀粉基掺杂型硬碳材料及其制备方法和应用。
技术介绍
1、钠离子电池所需原料来源丰富，具有很大的市场前景。负极材料作为钠离子电池的主要材料之一，极大程度影响着电池的电化学性能。其中，硬碳由于其是主要的钠离子电池的负极材料是常见的。常见的制备硬碳的前驱体材料主要分为生物质前驱体、糖类前驱体、合成树脂前驱体、沥青前驱体这四种。而淀粉属于一种可再生，且环保的生物质前驱体，用于制备硬碳材料，具有成本低的显著优势。
2、现有技术中利用淀粉制备硬碳材料的过程中，容易出现结块或制备得到的硬碳材料的电化学性能(例如比容量)较差等问题。
3、因此，亟需提供一种新的淀粉基硬碳材料，使得其具有良好的电化学性能。
技术实现思路
1、本专利技术旨在至少解决上述现有技术中存在的技术问题之一。为此，本专利技术提出一种淀粉基掺杂型硬碳材料及其制备方法和应用。
2、本专利技术的第一方面提供一种淀粉基掺杂型硬碳材料的制备方法。
3、具体的，一种淀粉基掺杂型硬碳材料的制备方法，包括以下步骤：
4、取淀粉与酯化剂混合，进行酯化反应，得到酯化淀粉，
5、对所述酯化淀粉进行预碳化，得到预碳化料；
6、对所述预碳化料进行碳化，制得所述淀粉基掺杂型硬碳材料；
7、其中，所述酯化剂包括磷酸盐和酸酐。
8、本专利技术的第二方面提供一种淀粉基掺杂型硬碳材料。
9、一种淀粉基掺杂型硬碳
10、本专利技术的第三方面提供一种淀粉基掺杂型硬碳材料的应用。
11、一种钠离子电池，包括上述淀粉基掺杂型硬碳材料。
12、相对于现有技术，本专利技术的有益效果如下：
13、(1)本专利技术所述制备方法，通过对酯化剂的特定选择，具体的，本专利技术所述酯化剂包括磷酸盐和酸酐，磷酸盐不仅作为酯化剂的一部分，而且还起到掺杂磷的作用，有利于提升淀粉基掺杂型硬碳材料的比容量；酸酐不仅作为酯化剂，而且还有助于抑制淀粉基掺杂型硬碳材料制备过程中的体积膨胀，还具有轻微提升产率的作用，通过磷酸盐和酸酐的相互配合，使得制备得到的淀粉基掺杂型硬碳材料的电化学性能得到明显提高，例如比容量、充放电效率高。
14、(2)酯化过程中温度的控制，有利于避免或减少物料结块，从而使得物料进行均匀的酯化反应，得到酯化均匀的酯化淀粉。
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1.一种淀粉基掺杂型硬碳材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述磷酸盐选自磷酸氢二铵、磷酸二氢铵、磷酸氢钙、磷酸二氢钾、磷酸氢二钾、酸式焦磷酸钠、磷酸二氢钠、磷酸氢二钠、磷酸钠、焦磷酸钠中的至少一种；
3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述淀粉进行干燥的温度为110-150℃；
4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述酯化剂的质量为淀粉的质量的6-15％；
5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，将所述淀粉与酯化剂置于搅拌反应器中加热，进行酯化反应，得酯化淀粉；在所述酯化反应过程中，所述搅拌反应器先以5.5-7.5m/s的线速度进行搅拌，当搅拌反应器内的实时监测温度达到80℃以上时，将线速度调整为1.5-2.5m/s；当实时监测温度降至70℃以下时，再以5.5-7.5m/s的线速度继续搅拌，如此循环往复。
6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述预碳化的温度为550-700℃；
7.根据权利要求6所述的制备方法，其特征
8.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于，所述包覆剂包括包覆沥青，所述包覆沥青的软化点为220-280℃的石油沥青；
9.一种淀粉基掺杂型硬碳材料，其特征在于，由权利要求1-8任一项所述的制备方法制备得到。
10.一种钠离子电池，其特征在于，包括权利要求9所述的淀粉基掺杂型硬碳材料。
...【技术特征摘要】
1.一种淀粉基掺杂型硬碳材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述磷酸盐选自磷酸氢二铵、磷酸二氢铵、磷酸氢钙、磷酸二氢钾、磷酸氢二钾、酸式焦磷酸钠、磷酸二氢钠、磷酸氢二钠、磷酸钠、焦磷酸钠中的至少一种；
3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述淀粉进行干燥的温度为110-150℃；
4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述酯化剂的质量为淀粉的质量的6-15％；
5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，将所述淀粉与酯化剂置于搅拌反应器中加热，进行酯化反应，得酯化淀粉；在所述酯化反应过程中，所述搅拌反应器先以5.5-7.5m/s的线速度进行搅拌，当搅拌...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘义，韩勇超，王泽宇，吴琦辰，
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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