当前位置: 首页 > 专利查询>中山大学专利>正文

一种钠离子电池负极材料及其制备方法与应用技术

技术编号:44559972 阅读:19 留言:0更新日期:2025-03-11 14:20
本发明专利技术公开了一种钠离子电池负极材料及其制备方法与应用,属于钠离子电池技术领域,解决了现有技术中的钠离子电池负极材料改性方法普适性差的问题。该制备方法包括:将炭负极进行表面富氧化处理;在惰性气氛中进行两步热反应;其中,第一步为利用含氮/硫小分子进行杂原子掺杂;第二步为进行煅烧处理,将杂原子除去,自然降温至25~30℃后得到表面拓扑缺陷修饰的炭负极材料;将表面拓扑缺陷修饰的炭负极材料与活性含杂原子小分子物理混合后在惰性气氛下热处理,得到钠离子电池负极材料。本发明专利技术提供的制备方法制备得到的负极材料,显著提高钠离子电池的性能,尤其是倍率性能、高活性物质载量和低温下的容量。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及钠离子电池,更具体的涉及一种钠离子电池负极材料及其制备方法与应用


技术介绍

1、近年来,大型工业、电动汽车、便携式电子设备的不断发展为储能器件的性能提出了更高的要求,锂离子电池具有高能量密度、循环寿命长的优点,是上述领域设备的主要电源。钠资源在地壳中分布广泛且成本低廉,新兴的钠离子电池作为锂离子电池的低成本替代品开始在电化学储能领域崭露头角。然而,传统的锂离子电池石墨负极扩散速率慢,尤其是高倍率下的锂离子嵌入/脱嵌动力学过程慢;而钠离子的离子半径较大,在石墨中的嵌入/脱嵌更为困难,会不可避免地带来充放电循环过程中电极材料较大的体积膨胀,导致高倍率下的容量衰减严重,因此传统的石墨负极用于钠离子电池时的倍率性能不尽人意,限制了钠离子电池的进一步应用。针对钠离子电池中离子半径导致储存动力学缓慢的问题,近年来人们开发了其他碳材料作为钠离子电池的负极材料,如硬炭、软炭、石墨烯等,尽管这些材料在一定程度上缓解了上述问题,但仍有很大的改进空间。

2、开发新型高性能负极材料是推动钠离子电池发展的关键之一。随着对钠离子电池负极材料研究的深入,人们本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种钠离子电池负极材料的制备方法,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,所述在惰性气氛下热处理,包括以下步骤:

3.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述炭负极为硬炭、软炭中的任意一种;

4.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述表面富氧化处理为氧等离子体处理、酸溶液热处理、空气热处理中的一种或几种的组合;

5.根据权利要求1~2任一项所述的制备方法,其特征在于,所述杂原子掺杂,升温速率为2~5℃·min-1;

6.权利要求1~5任一项所述的制备方法制备得到的钠离子电池负极...

【技术特征摘要】

1.一种钠离子电池负极材料的制备方法,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,所述在惰性气氛下热处理,包括以下步骤:

3.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述炭负极为硬炭、软炭中的任意一种;

4.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述表面富氧化处理为氧等离子体处理、酸溶液热处理、空气热处理中的一种或几种的组合;

5.根据权利要求1~2任一项所述的制备方法,其特征在于,所述杂原子掺杂,升温速率为2~5℃·min-1;

6.权利要求1~5任一项所述的制备方法制备得到的...

【专利技术属性】
技术研发人员:吴丁财岑宗恒刘绍鸿
申请(专利权)人:中山大学
类型:发明
国别省市:

网友询问留言 已有0条评论
  • 还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。

1