一种复合硬碳钠离子电池负极材料的制备方法与流程

文档序号:12370854阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种复合硬碳钠离子电池负极材料的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:

S1:将一定比例的掺硼硬碳与碳源前驱体混合球磨;

S2:将混合球磨后的半成品在保护气氛中高温煅烧,制备得到复合硬碳钠离子电池负极材料。

2.如权利要求1所述的复合硬碳钠离子电池负极材料的制备方法,其特征在于,所述的掺硼硬碳采用如下步骤制备而成:

将热塑性酚醛树脂分散在无水乙醇中,之后加入硼酸搅拌混合均匀,再加入固化剂,在保护气体下以0.1-10℃/min的升温速率升至300-400℃进行预炭化处理,降温至室温,粉碎筛分,然后以0.5-30℃/min的升温速率升至900-1300℃进行炭化处理,研磨,得到掺硼硬碳。

3.如权利要求2所述的复合硬碳钠离子电池负极材料的制备方法,其特征在于,所述的热塑性酚醛树脂、无水乙醇、硼酸、固化剂的质量配比为2~4:3~3.5:0.4~0.5:1.8~3.2,其中固化剂为六亚甲基四胺或聚甲醛。

4.如权利要求2所述的复合硬碳钠离子电池负极材料的制备方法,其特征在于,所述的掺硼硬碳的粒径为10~20um、比表面积为4~4.2m2/g、振实密度0.9~1g/cm3

5.如权利要求1所述的复合硬碳钠离子电池负极材料的制备方法,其特征在于,所述的碳源前驱体为交联淀粉微球,采用如下步骤制备而成:

将淀粉加入1wt%氢氧化钠溶液中搅匀,再加入交联剂,搅拌,得到水相混合物;之后将椰子油和乳化剂加入反应器中,在55-60℃水浴下搅拌至溶解,得到油相混合物,然后逐滴向油相混合物中加入已制备好的水相混合物,搅拌反应交联4-5小时,经离心处理,用乙醇洗涤,抽滤,得到交联淀粉微球;之后在保护气氛下于200-220℃加热交联淀粉微球50-55小时,得到碳源前驱体。

6.如权利要求5所述的复合硬碳钠离子电池负极材料的制备方法,其特征在于,所述的淀粉、氢氧化钠溶液、交联剂的质量配比为4~6:95~96:2.8~3,其中淀粉为木薯淀粉、马铃薯淀粉或玉米淀粉中的任一种,交联剂为京尼平或三偏磷酸钠。

7.如权利要求5所述的复合硬碳钠离子电池负极材料的制备方法,其特征在于,所述的椰子油、乳化剂的质量配比为100:4~5,油相混合物与水相混合物的质量配比为1~3:1,其中乳化剂为司盘60与吐温60按任意比复配而成。

8.如权利要求1所述的复合硬碳钠离子电池负极材料的制备方法,其特征在于,所述的球磨的时间为2~4小时、转速为150~300r/min。

9.如权利要求1所述的复合硬碳钠离子电池负极材料的制备方法,其特征在于,所述的掺硼硬碳与碳源前驱体的质量比为8.5~9.5:0.5~1.5。

10.如权利要求1所述的复合硬碳钠离子电池负极材料的制备方法,其特征在于,所述的高温煅烧的条件:煅烧温度为900~1100℃、煅烧时间为4~20小时。

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