一种树脂基硬碳负极材料及其制备方法与应用技术

技术编号:43520072 阅读:96 留言:0更新日期:2024-12-03 12:09
本发明专利技术属于钠离子电池技术领域,具体涉及一种酚醛树脂基钠离子电池硬碳负极材料及其制备方法。本发明专利技术使用醛作为活性单体,与酚单体混合,在胺类催化剂的作用下可控地快速反应,得到孔结构均匀的酚醛树脂。并引入Zn类造孔剂,在低温炭化过程中同时进行原位刻蚀,进一步优化酚醛树脂炭的孔隙结构,形成大量2nm以下的微孔孔道。之后进行高温炭化,得到不同石墨化程度的酚醛树脂基硬碳负极材料。本发明专利技术操作简单,制备周期短。将此负极材料用于钠离子电池,首次可逆储钠克容量>350mAh/g,首次库伦效率>90%,表现出良好的性能。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于碳素材料和新能源材料,尤其涉及一种树脂基硬碳负极材料及其制备方法与应用


技术介绍

1、能源是社会发展的基础,因此能源存储极其重要。在众多电池中,钠离子电池具有资源储量丰富,成本低,安全性能好等优势,正吸引着科研工作者和企业家的注意。其中,正极和负极材料的设计起着至关重要的作用。不幸的是,尽管在电解液和材料设计上取得了突破,但作为商用锂电池负极材料的石墨难以存储大量的na离子。因此,钠离子电池要想实现产业化突破,寻求一种合适的实用化负极材料至关重要。

2、在众多负极材料中,硬碳材料具有结构稳定、价格低廉、嵌钠后体积形变小、环境友好和低氧化还原电位等优点,非常适合实现商业化。但是,硬碳负极目前仍然受到首效低、倍率性能差、循环性能差等瓶颈制约,这些性能指标是促进钠离子电池商业化的关键。生物质类材料凭借原料丰富,容量高的优势,是最早被产业化的硬碳前驱体之一。但是原料存在地域性、季节性等差异,性能稳定性难以保证。沥青基材料的来源广泛,成本低,但是产品的容量很难提高。树脂类前驱体所得到的硬碳产品均一度较好,纯度也较高。且因为原料可控,工艺的本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种树脂基硬碳负极材料,其特征在于,包括以下原料:酚单体、醛单体、催化剂;

2.根据权利要求1所述的树脂基硬碳负极材料,其特征在于,所述的酚单体包括苯酚、间苯二酚、邻苯二酚、间苯三酚中的至少一种;

3.根据权利要求1或2所述的树脂基硬碳负极材料,其特征在于,酚单体与醛单体的摩尔比为0.5~2:1;

4.根据权利要求1或2所述的树脂基硬碳负极材料,其特征在于,原料还包括造孔剂、稳定剂。

5.根据权利要求4所述的树脂基硬碳负极材料,其特征在于,所述的造孔剂为锌盐造孔剂,优选地为氯化锌、硝酸锌、醋酸锌中的至少一种;

6.根据权利要...

【技术特征摘要】

1.一种树脂基硬碳负极材料,其特征在于,包括以下原料:酚单体、醛单体、催化剂;

2.根据权利要求1所述的树脂基硬碳负极材料,其特征在于,所述的酚单体包括苯酚、间苯二酚、邻苯二酚、间苯三酚中的至少一种;

3.根据权利要求1或2所述的树脂基硬碳负极材料,其特征在于,酚单体与醛单体的摩尔比为0.5~2:1;

4.根据权利要求1或2所述的树脂基硬碳负极材料,其特征在于,原料还包括造孔剂、稳定剂。

5.根据权利要求4所述的树脂基硬碳负极材料,其特征在于,所述的造孔剂为锌盐造孔剂,优选地为氯化锌、硝酸锌、醋酸锌中的至少一种;

6.根据权利要求4或5...

【专利技术属性】
技术研发人员:韩飞王彩娟
申请(专利权)人:湖南碳导新材料科技有限公司
类型:发明
国别省市:

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