碳水化合物基钠离子电池硬碳负极材料的制备方法技术

技术编号:44820742 阅读:47 留言:0更新日期:2025-03-28 20:10
本发明专利技术公开了一种碳水化合物基钠离子电池硬碳负极材料的制备方法,包括以下步骤:S1、原料预混合:将碳水化合物前驱体、稳定剂、交联剂、消泡剂、去离子水和乙醇混合,得到混合液;S2、喷雾干燥:使用喷雾干燥对混合液干燥处理得到混合前驱体;S3、交联反应:将混合前驱体分阶段热处理,得到交联前驱体;S4、破碎细化:将交联前驱体进行破碎,得到细化的交联前驱体;S5、低温烧结:将交联前驱体在保护气氛下进行低温烧结,得到预炭化料;S6:高温烧结:将预炭化料在保护气氛下进行高温烧结,得到钠离子电池硬碳负极材料。本发明专利技术的碳水化合物基钠离子电池硬碳负极材料的制备方法具有储钠容量高、产品纯度优和工艺绿色环保的特点。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及钠离子电池,具体是指一种碳水化合物基钠离子电池硬碳负极材料的制备方法


技术介绍

1、相较于传统的锂离子电池,钠离子电池在安全性能、低温性能、高温性能、倍率性能等方面具有突出优势,有望在启停电源、规模储能、家庭储能、低速二轮车等细分领域部分取代锂离子电池,发挥重要作用。

2、在钠离子电池负极材料方面,硬碳类负极材料是目前产业化的首选,而硬碳前驱体性质对最终形成的硬碳材料的结构和电化学性能起决定性作用,因此硬碳前驱体的选择是目前产业化的关键。

3、目前,钠离子电池常用的硬碳前驱体主要有树脂类(聚糠醇、酚醛树脂等)、化石类(天然沥青、石油沥青、煤沥青、煤等)和生物质类(椰壳、核桃壳、木质素、碳水化合物等)三种。其中,生物质类前驱体具有原料来源广泛、价格低廉、可再生等优势,是目前大多数负极厂商的布局方向。

4、生物质中的碳水化合物类(具体包括葡萄糖、蔗糖、纤维素、淀粉等)前驱体除了上述优势外还具有一致性好、灰分低等优势,无需使用大量酸液提纯降低灰分,因此备受关注。

5、然而,碳水化合物类前驱体在热解初本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种碳水化合物基钠离子电池硬碳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所述的碳水化合物基钠离子电池硬碳负极材料的制备方法,其特征在于:在步骤S3中,所述分阶段热处理的第一阶段处理温度为120-160℃,处理时间为2-5h;第二阶段处理温度为150-250℃,处理时间为2-8h。

3.根据权利要求1所述的碳水化合物基钠离子电池硬碳负极材料的制备方法,其特征在于:在步骤S1中,所述稳定剂为酚醛树脂、环氧树脂、聚酰亚胺、聚糠醇、木质素中的一种或二种以上;所述稳定剂的添加量为碳水化合物前驱体添加量的1-10wt.%。

4.根据权利要...

【技术特征摘要】

1.一种碳水化合物基钠离子电池硬碳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所述的碳水化合物基钠离子电池硬碳负极材料的制备方法,其特征在于:在步骤s3中,所述分阶段热处理的第一阶段处理温度为120-160℃,处理时间为2-5h;第二阶段处理温度为150-250℃,处理时间为2-8h。

3.根据权利要求1所述的碳水化合物基钠离子电池硬碳负极材料的制备方法,其特征在于:在步骤s1中,所述稳定剂为酚醛树脂、环氧树脂、聚酰亚胺、聚糠醇、木质素中的一种或二种以上;所述稳定剂的添加量为碳水化合物前驱体添加量的1-10wt.%。

4.根据权利要求1所述的碳水化合物基钠离子电池硬碳负极材料的制备方法,其特征在于:在步骤s1中,所述交联剂为磷酸、偏磷酸、焦磷酸和硫酸中的一种或二种以上;所述交联剂的添加量为碳水化合物前驱体添加量的5-20wt.%。

5. 根据权利要求1所述的碳水化合物基钠离子电池硬碳负极材料的制备方法,其特征在于:在步骤s1中,所述消泡剂为聚乙烯吡咯烷酮、聚乙二醇、脂肪醇聚氧乙烯醚、烷基醇酰胺、脂肪醇聚乙二醇酯、脂肪酸甘油酯、多元醇中的一种或二种以上;所述消...

【专利技术属性】
技术研发人员:陈晓洋赵阿龙曹余良何清清朴金丹
申请(专利权)人:深圳珈钠能源科技有限公司
类型:发明
国别省市:

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