一种乙烯焦油基沥青包覆的沥青基硬碳负极材料及其应用制造技术

技术编号:43925760 阅读:85 留言:0更新日期:2025-01-03 13:31
本发明专利技术属于钠离子电池负极材料技术领域,尤其涉及一种乙烯焦油基沥青包覆的沥青基硬碳负极材料及其应用。本发明专利技术提供一种乙烯焦油基沥青包覆的沥青基硬碳负极材料,其制备方法依次包括以下步骤:破碎、酸化、改性、掺杂碳化、除杂、熔化、通氧搅拌、包覆,以及二次碳化,使得:1、该乙烯焦油基沥青包覆的沥青基硬碳负极材料,其层间距至少为0.38nm,表现在钠离子电池性能上,就是较高的首次充电容量和首效;2、该材料具有突出的导电性能,表现在钠离子电池性能上,就是较高的倍率性能和循环性能。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于钠离子电池负极材料,尤其涉及一种乙烯焦油基沥青包覆的沥青基硬碳负极材料及其应用


技术介绍

1、钠离子电池相对于目前更加常见的锂离子电池而言,其优点主要是钠储量极大,可以大大降低钠离子电池的生产成本。相应的,锂离子电池也遇到了比容量极限、锂资源稀缺等一系列发展瓶颈。因此,钠离子电池的研究,尤其是钠离子电池负极材料的研究,其重要性就日益凸显。

2、另一方面,硬碳负极材料相较于软碳负极材料而言,前者的优点主要是硬碳的层间距相对较大,可以达到0.38nm,而钠离子的半径为0.102nm,可以满足钠离子的可逆脱嵌。但是,前者也有不容忽视的缺点,即电导率低,这表现在钠离子电池的性能上,就是倍率性能低、大电流密度下的循环稳定性差。

3、因此,钠离子电池硬碳负极材料的重要研究方向之一,就是如何在至少保证已有的较大层间距的前提下,尽量提高其电导率,即导电性能。

4、此外,乙烯焦油基沥青指的是一种原料组成主要包括乙烯焦油的合成沥青。而乙烯焦油指的是烃类裂解生产乙烯时得到的副产品,其主要用途是生产碳黑、用作工业锅炉的燃料。...

【技术保护点】

1.一种乙烯焦油基沥青包覆的沥青基硬碳负极材料,其特征在于制备方法依次包括以下步骤,

2.根据权利要求1所述的一种乙烯焦油基沥青包覆的沥青基硬碳负极材料,其特征在于:S2、酸化中,浓硝酸的质量分数为40-60%,1g沥青粉末对应20-30ml的浓硝酸。

3.根据权利要求1所述的一种乙烯焦油基沥青包覆的沥青基硬碳负极材料,其特征在于:S3、改性中,改性剂为氧化钙、氧化铁、氧化镁和氧化锌中的任意一种或几种的混合物,所述酸化沥青和改性剂的重量比为1:1。

4.根据权利要求1所述的一种乙烯焦油基沥青包覆的沥青基硬碳负极材料,其特征在于:S4、掺杂碳化中,所述改...

【技术特征摘要】

1.一种乙烯焦油基沥青包覆的沥青基硬碳负极材料,其特征在于制备方法依次包括以下步骤,

2.根据权利要求1所述的一种乙烯焦油基沥青包覆的沥青基硬碳负极材料,其特征在于:s2、酸化中,浓硝酸的质量分数为40-60%,1g沥青粉末对应20-30ml的浓硝酸。

3.根据权利要求1所述的一种乙烯焦油基沥青包覆的沥青基硬碳负极材料,其特征在于:s3、改性中,改性剂为氧化钙、氧化铁、氧化镁和氧化锌中的任意一种或几种的混合物,所述酸化沥青和改性剂的重量比为1:1。

4.根据权利要求1所述的一种乙烯焦油基沥青包覆的沥青基硬碳负极材料,其特征在于:s4、掺杂碳化中,所述改性沥青和尿素的重量比为(1-5):1,碳化温度为1300-1400℃。

5.根据权利要求1所述的一种乙烯焦油基沥青包覆的沥青基硬碳负极材料,其特征在于:s5、除杂中,酸洗操作采用1mol/l的盐酸进行。

6.根据权利...

【专利技术属性】
技术研发人员:陈阳童慧刚马仲秀王鹏杜梦姣刘东海李建平
申请(专利权)人:浙江卡波恩新材料有限公司
类型:发明
国别省市:

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