技术特征：
1.一种硬碳微球，其特征在于，所述的硬碳微球由至少两种硬碳前驱体共炭化所得，所述的硬碳前驱体为水溶性酚醛树脂、葡萄糖、蔗糖、淀粉、木质素中的两种或两种以上。2.根据权利要求1所述的硬碳微球，其特征在于，所述的硬碳微球的比表面积为0.5～50m2/g，和/或，所述的硬碳微球的碳层间距为0.38～0.41nm，和/或，所述的硬碳微球的粒径范围为0.5～10μm。3.根据权利要求1所述的硬碳微球，其特征在于，所述的硬碳前驱体为木质素和水溶性酚醛树脂，所述的木质素和所述的水溶性酚醛树脂的质量比为1：(0.1～10)。4.根据权利要求2所述的硬碳微球，其特征在于，所述的木质素和所述的水溶性酚醛树脂的混合物与水配置成质量分数为1～40％的前驱体水溶液后，经喷雾干燥和炭化得到所述的硬碳微球。5.一种硬碳微球的制备方法，其特征在于，所述的制备方法包括以下步骤：(1)将含有至少两种硬碳前驱体的混合物与水配置成前驱体水溶液；(2)步骤(1)制备得到的前驱体水溶液经喷雾干燥得到前驱体纳米微球；(3)步骤(2)制备得到的前驱体纳米微球于惰性气氛中经高温炭化得到所述的硬碳微球，其中，所述的硬碳前驱体为水溶性酚醛树脂、葡萄糖、蔗糖、淀粉、木质素中的两种或两种以上。6.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于：步骤(1)中所述的前驱体水溶液的质量分数为1～40％。7.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于：步骤(1)中所述的混合物为木质素和水溶性酚醛树脂的混合物，所述的木质素和所述的水溶性酚醛树脂的质量比为1：(0.1～10)。8.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于：步骤(2)中所述的惰性气体为氮气和/或氩气；和/或，步骤(2)中采用离心式喷雾干燥或压力式喷雾干燥进行喷雾干燥；和/或，步骤(2)中，控制喷雾干燥过程中进风温度为100～180℃，出风口温度为50～120℃，环风量100～350ml/min，进液量为100～300ml/h。9.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于：步骤(3)中所述的碳化过程的升温速率为0.5～20℃/min；和/或，步骤(3)中所述的碳化的温度为900～1600℃；和/或，步骤(3)中所述的碳化的时间为0.5～10h。10.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于：炭化结束后，使用酸溶液洗去热解产生的无机物，再经水洗至中性，得到纯化后的硬碳微球。11.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于：所述的酸溶液为浓度为1.0～6.0mol/l的盐酸溶液、硫酸溶液、硝酸溶液、磷酸溶液或醋酸溶液中的一种或多种。12.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于：所述的制备方法具体包括以下步骤：(1)将至少两种硬碳前驱体的混合物与水配置成质量分数为1～40％的前驱体水溶液，并在室温下搅拌0.5～10h；
(2)将步骤(1)制备得到的前驱体水溶液经喷雾干燥得到前驱体纳米微球，控制喷雾干燥过程中进风温度为100～180℃，出风口温度为50～120℃，环风量100～350ml/min，进液量为100～300ml/h；(3)将步骤(2)制备得到的前驱体纳米微球置于惰性气氛中，以0.5～20℃/min的升温速率从室温升至900～1600℃，并于900～1600℃恒温碳化0.5～10h，然后自然冷却至室温，使用1.0～6.0mol/l的酸溶液洗去热解产生的无机物，再经水洗至中性，即可得到所述的硬碳微球。13.一种如权利要求1至4中任一项所述的硬碳微球或采用权利要求5至12中任一项所述的制备方法制备的硬碳微球在钠离子电池中的应用。
技术总结
本发明提供一种硬碳微球及其制备方法及应用。为了解决现有用于二次电池的硬碳负极材料存在首次库伦效率低以及倍率性能差的问题，本发明提供一种新的硬碳微球，其由至少两种硬碳前驱体共炭化所得，所述的硬碳前驱体为水溶性酚醛树脂、葡萄糖、蔗糖、淀粉、木质素中的两种或两种以上。本发明的硬碳微球具有较好的球形度、较大的层间距、极低的比表面积和优异的导电性，该材料用于钠离子电池，具有高可逆容量，高首次库伦效率以及良好的倍率性能，其制备方法简单，成本低廉，微球直径范围可控，并可实现大规模工业生产。实现大规模工业生产。
技术研发人员：杨裕生 张慧敏 余荣彬
受保护的技术使用者：张家港博威新能源材料研究所有限公司
技术研发日：2021.12.20
技术公布日：2022/2/15