1.本發明涉及鈉離子電池技術領域,尤其涉及一種鈉離子電池用硬碳負極材料及制備方法和鈉離子電池。
背景技術:
2.21世紀,鋰電池被應用于手機、電腦、穿戴設備、電動汽車、二輪自行車、電動工具、路燈等眾多領域。近年,鋰資源的消耗呈現出使用量大并且消耗速度快,鋰的生產量增長無法滿足消耗量增長的現象:這是因為一是鋰資源是有限的,主要以鋰輝石礦石和鹽湖鋰狀態存在,二是冬季鹽湖鋰無法提鋰。
3.對比之下,鈉來源廣泛、儲量豐富、鈉的儲量是鋰的420倍,價格遠低于鋰。近年來,隨著鋰價瘋狂上漲,鈉離子電池有望以比鋰離子電池低30~50%的成本而受到廣泛關注,特別是在儲能領域、混合動力領域、替代鉛酸電池領域,鈉離子電池具有誘人的應用前景。
4.鈉是第二輕的堿金屬,與鋰的化學性質相似,但鈉離子半徑0.102m,相對于鋰離子半徑0.076nm要大34.2%,導致鈉離子不適合在傳統的層間距較小的石墨負極材料中進行儲能,而硬碳材料由于層間距比石墨大,被認為是未來理想的鈉離子電池負極材料。硬碳具有疏松多孔和相互交錯的層狀結構可以儲存大量的鈉離子,但硬碳首次效率較低;有研究發現酚醛、糠醛、瀝青等材料熱解后制備的硬碳的具有較好的首次效率及良好的循環壽命,但可逆克容量卻僅有180~260mah/g,對應的鈉離子的電池能量密度較低。
5.目前,亟需提供一種新的鈉離子電池硬碳負極材料、制備方法及對應的鈉離子電池,首次充放電效率≥88%,而且具有較高的克容量和穩定的循環性能。
技術實現要素:
6.為了解決上述問題,本發明提供一種鈉離子電池用硬碳負極材料及制備方法和鈉離子電池。
7.第一方面,本發明提供的本發明提供的鈉離子電池用硬碳負極材料的制備方法,包括以下步驟:
8.1)將生物質原料粉碎,得第一前驅體;
9.2)將所述第一前驅體進行離心干燥,得第二前驅體;
10.3)將所述第二前驅體進行真空干燥,得第三前驅體;
11.4)在保護氣氛下,將所述第三前驅體依次進行預燒、煅燒,冷卻,得到中間品;
12.5)將所述中間品在鹽酸酸液中處理,水洗,干燥;然后進行氣流粉碎,得到硬碳負極材料前體;
13.6)將所述硬碳負極材料前體進行靜電活化,得到硬碳負極材料。
14.本發明提供的鈉離子電池用硬碳負極材料制備方法,采用上述粉碎、干燥和燒結組合方式的工藝,能對艾蒿類植物進行更好處理,利于后續處
聲明:
“鈉離子電池用硬碳負極材料及制備方法和鈉離子電池與流程” 該技術專利(論文)所有權利歸屬于技術(論文)所有人。僅供學習研究,如用于商業用途,請聯系該技術所有人。
我是此專利(論文)的發明人(作者)