一种碳材料及其制备方法和应用、钠离子电池技术

技术编号:43967107 阅读:17 留言:0更新日期:2025-01-10 19:56
本发明专利技术公开了一种碳材料及其制备方法和应用、钠离子电池,制备方法包括如下步骤:1)将原煤置于碱液和酸液中反应,得到预处理煤;2)将所述预处理煤在含氧气氛下进行高温氧化,得到预氧化煤;以及,3)将所述预氧化煤进行高温碳化处理,得到无定形碳材料。将本发明专利技术制备的碳材料作为钠离子电池负极材料时可提升电池的容量和首效。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及电池材料,具体涉及一种碳材料及其制备方法和应用、钠离子电池


技术介绍

1、锂离子电池产业市场将迎来井喷期,但是锂资源稀缺且分布不均。钠元素具有与锂元素性质相似,储量丰富,成本低廉和潜在的高安全性的优点,因此钠离子电池在大规模储能应用中极具发展前景,其具有良好的循环寿命,在倍率性能、高低温性能方面也都与各种类型的锂离子电池相当,同时具有资源优势,在储能等领域具有较好的应用前景。

2、硬炭材料具有宏观非石墨结构,层间距大,同时微观结构无序,不易发生石墨化。硬炭前驱体来源丰富,包括树脂(环氧树脂、酚醛树脂等)、高分子聚合物、生物质等,硬炭作为钠离子电池电极材料具有较高的低压平台容量,是钠离子电池最有应用前景的负极材料之一。但现有技术中硬炭材料作为负极材料来源不稳定、且无法兼顾电化学性能(如容量、首效)与成本。

3、cn 113381013 a公开了一种钠离子电池煤基硬炭负极材料及其制备方法和应用,负极材料的容量较高,但是首效很低(80%左右)。此外,该研究使用氢氟酸进行造孔与提纯,氢氟酸(hf)具有腐蚀性强、刺激性气味的特本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种碳材料的制备方法,其特征在于:包括如下步骤:

2.根据权利要求1所述碳材料的制备方法,其特征在于:所述原煤的挥发分大于10%,氧碳比大于15%;优选地,所述原煤的挥发分为10%-50%,氧碳比为15%-40%。

3.根据权利要求1所述碳材料的制备方法,其特征在于:所述将原煤置于碱液和酸液中反应包括:将原煤置于浓度10%-40%的碱液和浓度5%-10%酸液中浸泡;优选地,所述碱液选自氢氧化钠或氢氧化钾的水溶液中的一种或多种,所述酸液选自盐酸、硫酸和磷酸溶液中的一种或多种。

4.根据权利要求3所述碳材料的制备方法,其特征在于:在碱液中的浸泡温度为1...

【技术特征摘要】

1.一种碳材料的制备方法,其特征在于:包括如下步骤:

2.根据权利要求1所述碳材料的制备方法,其特征在于:所述原煤的挥发分大于10%,氧碳比大于15%;优选地,所述原煤的挥发分为10%-50%,氧碳比为15%-40%。

3.根据权利要求1所述碳材料的制备方法,其特征在于:所述将原煤置于碱液和酸液中反应包括:将原煤置于浓度10%-40%的碱液和浓度5%-10%酸液中浸泡;优选地,所述碱液选自氢氧化钠或氢氧化钾的水溶液中的一种或多种,所述酸液选自盐酸、硫酸和磷酸溶液中的一种或多种。

4.根据权利要求3所述碳材料的制备方法,其特征在于:在碱液中的浸泡温度为150℃-250℃,浸泡时间为1-8h;在酸液中的浸泡温度为室温,浸泡时间为1-8h。

5.根据权利要求1所述无定形碳材料的制备方法,其特征在于:所述预处理煤的颗粒的d50为1-5000μm,优选...

【专利技术属性】
技术研发人员:孔俊丽董春伟苏志江梁文斌郝朏
申请(专利权)人:国家能源投资集团有限责任公司
类型:发明
国别省市:

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