一种钠离子电池无烟煤基软硬碳复合负极材料的制备方法技术

技术编号:44966276 阅读:25 留言:0更新日期:2025-04-12 01:38
一种钠离子电池无烟煤基软硬碳复合负极材料的制备方法,它涉及软硬碳复合负极材料的制备方法。它是要解决现有的软硬碳复合的钠离子电池负极材料制备方法的操作繁琐、成本高的技术问题。本方法:将无烟煤粉碎至粒径<75μm,然后在惰性气体的保护下,升温至1000~1400℃进行热解碳化,得到无烟煤基软碳材料;再将其与硬碳材料研磨混合,得到软硬碳复合负极材料。本发明专利技术的软硬碳复合负极材料的初始比容量为259~260mAh/g,首圈库伦效率达到73%~75%,循环500圈后的容量保持率达到81%~84%,具有很好的综合性能,同时制备方法简单,成本低。可用于钠离子电池领域。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及软硬碳复合负极材料的制备方法。


技术介绍

1、随着锂资源日益紧缺,钠离子电池因钠资源丰富、成本低廉受到广泛关注。然而,负极材料限制了钠离子电池的实际应用。目前主流负极材料为碳基负极,分为硬碳和软碳两种无定形类碳材料,硬碳一般以生物质或合成树脂为前驱体,通过热解和高温碳化(>1000℃)制备,具有储钠容量较高(~300mah/g)、储钠电压低等优势,但其前驱体价格昂贵、产碳率低、制备工艺复杂。软碳一般以沥青、石油焦为前驱体,通过中温碳化(<1200℃)制备,其前驱体通常成本较低,具有更有序的结构,更少的缺陷和更短的层间距,但其比容量往往低于硬碳。

2、利用软硬碳复合可以提高材料的容量和倍率性能,如申请号为202111478021.0的中国专利《一种软硬碳复合的钠离子电池负极材料及其制备方法》公开的软硬碳复合的方法,它需要软碳前驱体酸洗及硬碳进行高温烧结,这不仅增加了工艺成本,还因酸处理存在一定危险性而使操作更复杂、工艺更繁琐,使成本提高,限制了软硬碳复合材料的大规模应用。


技术实现思路本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种钠离子电池无烟煤基软硬碳复合负极材料的制备方法,其特征在于该方法按以下步骤进行:

2.根据权利要求1所述的一种钠离子电池无烟煤基软硬碳复合负极材料的制备方法,其特征在于,步骤一中所述的无烟煤中的碳的质量百分含量大于80%,灰分的质量百分含量小于6%。

3.根据权利要求1或2所述的一种钠离子电池无烟煤基软硬碳复合负极材料的制备方法,其特征在于,步骤二中所述的惰性气体为氩气、氮气或氦气。

4.根据权利要求1或2所述的一种钠离子电池无烟煤基软硬碳复合负极材料的制备方法,其特征在于,步骤二中所述的热解碳化时的升温速率为2~10℃/min。

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【技术特征摘要】

1.一种钠离子电池无烟煤基软硬碳复合负极材料的制备方法,其特征在于该方法按以下步骤进行:

2.根据权利要求1所述的一种钠离子电池无烟煤基软硬碳复合负极材料的制备方法,其特征在于,步骤一中所述的无烟煤中的碳的质量百分含量大于80%,灰分的质量百分含量小于6%。

3.根据权利要求1或2所述的一种钠离子电池无烟煤基软硬碳复合负极材料的制备方法...

【专利技术属性】
技术研发人员:东立伟王家钧闫育彤雷作涛杨春晖
申请(专利权)人:哈尔滨工业大学
类型:发明
国别省市:

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