有效提升鈉離子電池性能的方法

1.本發(fā)明屬于鈉離子電池性能提高的技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種納米金剛石對鈉離子電池組件的修飾方法及制備應用。 背景技術(shù)： 2.鈉離子電池因資源豐富、高熱穩定性和成本低等性能，可應用于大規模儲能領(lǐng)域。鈉離子電池存在的低容量、循環(huán)穩定性差等缺點(diǎn)。為了改善鈉離子電池的性能，可對電極材料、電解質(zhì)和隔膜三個(gè)方面進(jìn)行改進(jìn)。負極材料作為鈉離子(na + )嵌入的載體，既要具有良好的表面結構，又要能夠與液體電解質(zhì)形成良好的固體電解質(zhì)界面。普通石墨因層間間距較小且難以形成穩定的化合物，不適合作為鈉離子電池的負極材料，而有機化合物、合金和金屬氧化物/硫化物作為負極材料，因電導率低、體積膨脹、成本高等限制它們在鈉離子電池中的應用。隔膜作為鈉離子電池的核心部件，提供離子傳輸的通道，防止正負極直接接觸，避免短路。目前，鈉離子電池隔膜相對較厚，電池內阻過(guò)大，電池性能低。電解質(zhì)體系是決定鈉離子電池系統中電化學(xué)性能的關(guān)鍵因素，其作為鈉離子的傳輸環(huán)境，其粘度，潤濕性對電池的性能有很大的影響。目前電池在充放電過(guò)程中，電解液與負極表面發(fā)生副反應形成不穩定的固體電解質(zhì)界面，對電池的容量和長(cháng)循環(huán)穩定性都非常不利。 3.為了克服上述問(wèn)題，人們已經(jīng)做了大量的工作，通過(guò)元素摻雜(n、p、s等)、表面修飾(官能團等)和結構設計(二維/三維材料、孔等)等方法改善鈉離子電池的性能。納米金剛石(nd)具有許多獨特的性質(zhì)，例如，大比表面積、化學(xué)惰性、高的堿金屬離子吸附性和表面可修飾性，已逐漸應用于二次離子電池中。本工作中提出了一種合成工藝簡(jiǎn)單、可行、高效的方法，制備了納米金剛石修飾的鈉離子電池，有效的提高其比容量和循環(huán)穩定性。 技術(shù)實(shí)現要素： 4.本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是，克服背景技術(shù)存在的不足，通過(guò)納米金剛石修飾鈉離子電池組件(負極、隔膜、電解液)，并應用于鈉離子電池中，提供一種具有高容量，長(cháng)循環(huán)性穩定性，高安全性能的鈉離子電池及其制備方法。 5.本發(fā)明的具體技術(shù)方案如下： 6.一、納米金剛石/碳復合的鈉離子電池負極材料制備方法，有以下步驟： 7.1)將生物質(zhì)前驅體用去離子水和乙醇清洗，烘干，通過(guò)機械粉碎得到生物質(zhì)粉； 8.2)取納米金剛石粉和生物質(zhì)粉，按一定比例研磨混合，得到納米金剛石/生物質(zhì)混合粉； 9.3)將步驟2)中的混合粉，在保護氣氛中高溫碳化熱解，經(jīng)鹽酸與去離子水清洗，烘干，研磨后得到納米金剛