杂原子掺杂煤基硬碳复合材料及其制备方法、钠离子电池与流程

文档序号:36000884发布日期:2023-11-16 13:50阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种杂原子掺杂煤基硬碳复合材料的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:

2.根据权利要求1所述的杂原子掺杂煤基硬碳复合材料的制备方法,其特征在于,步骤1)中所述多孔煤基材料由包括如下步骤的方法制得:将煤、氯化钠、有机溶剂混合均匀,然后在150-230℃反应2-5h,固液分离,固体在惰性气氛下于650-750℃保温1.5-3h得到预处理材料;将预处理材料与氢氟酸、乙醇在150-180℃进行溶剂热反应15-24h,即得。

3.根据权利要求2所述的杂原子掺杂煤基硬碳复合材料的制备方法,其特征在于,所述煤与氯化钠的质量比为2-5:1。

4.根据权利要求1或2所述的杂原子掺杂煤基硬碳复合材料的制备方法,其特征在于,步骤1)中将多孔煤基材料在杂原子气体气氛中进行气体沉积包括:将所述杂原子源加热产生杂原子气体,然后将杂原子气体通向所述多孔煤基材料使其在多孔煤基材料上沉积。

5.根据权利要求4所述的杂原子掺杂煤基硬碳复合材料的制备方法,其特征在于,将所述杂原子源加热时的温度为100-300℃,真空度为10-100kpa。

6.根据权利要求1或2所述的杂原子掺杂煤基硬碳复合材料的制备方法,其特征在于,步骤2)中前驱体材料与淀粉材料的质量比为100:1-10。

7.根据权利要求1或2所述的杂原子掺杂煤基硬碳复合材料的制备方法,其特征在于,步骤2)中所述交联剂为糠醛、苯甲醛、三聚甲醛、甲醛中的至少一种。

8.根据权利要求1或2所述的杂原子掺杂煤基硬碳复合材料的制备方法,其特征在于,步骤4)中硬碳复合材料与可溶性银盐的质量比为100:10-30。

9.一种如权利要求1或2中的制备方法制得的杂原子掺杂煤基硬碳复合材料。

10.一种钠离子电池,其特征在于,包括电池壳体以及设置在电池壳体内的正极、负极、隔膜、电解液,所述负极包括负极集流体和设置在负极集流体表面的负极材料层,所述负极材料层包括负极活性物质,所述负极活性物质为权利要求9所述的杂原子掺杂煤基硬碳复合材料。


技术总结
本发明涉及一种杂原子掺杂煤基硬碳复合材料及其制备方法、钠离子电池,属于电池技术领域。本发明的杂原子掺杂煤基硬碳复合材料的制备方法,包括如下步骤:1)将多孔煤基材料在杂原子气体气氛中进行气体沉积,得到前驱体材料;2)将前驱体材料与淀粉材料、交联剂混合均匀,喷雾干燥,得到中间材料A;3)将中间材料A在惰性气氛中,焙烧得到硬碳复合材料;4)将硬碳复合材料与可溶性银盐在水混合均匀,加入氨水混合均匀,加入乙醛并在80‑120℃下反应1‑6h;得到中间材料B;5)将中间材料B在惰性气氛下于500‑800℃碳化1‑6h。本发明的复合材料利用杂原子掺杂形成的孔洞提升材料的储钠数量,并利用银掺杂改善倍率性能。

技术研发人员:陈玉,杨勇,李炳鑫
受保护的技术使用者:洛阳月星新能源科技有限公司
技术研发日:
技术公布日:2024/1/16
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