[发明专利]钠离子电池炭负极材料及其制备方法、应用和用途

权利要求书

1.一种钠离子电池炭负极材料，其特征在于，所述钠离子电池炭负极材料为有序-无序混合结构；

所述钠离子电池炭负极材料以木炭为原料，在惰性气氛中热处理，先在600-900℃下进行低温碳化处理，再在1800℃-2500℃下进行高温碳化、裂解反应制备而成；

所述木炭包括天然树木炭、原木木炭、机制木炭、天然颗粒炭的一种或多种；

所述钠离子电池炭负极材料平均粒径为1-50μm；d₍₀₀₂₎值在0.355-0.415nm之间，Lc值在1.2-4.2nm之间，La值在3.1-5.3nm之间。

2.一种上述权利要求1所述的钠离子电池炭负极材料的制备方法，其特征在于，所述方法包括：

将一种或多种木炭进行粉碎混合，得到粗粉；

将所述粗粉进行研磨、水洗、酸洗、干燥处理；

在600-900℃的惰性气氛中保温2-4小时，对所述粗粉进行低温碳化处理，得到预碳化材料；

将预碳化材料进行研磨、水洗、酸洗、干燥处理；

以1℃/min-15℃/min的升温速率升温至1800℃-2500℃，在惰性气氛中对所述预碳化材料热处理1-10小时，使所述预碳化材料发生高温碳化、裂解反应；

冷却至室温，将所得材料进行研磨、水洗、酸洗、干燥处理，得到具有有序-无序混合结构的炭材料即为所述钠离子电池炭负极材料。

3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述木炭包括天然树木炭、原木木炭、机制木炭、天然颗粒炭的一种或多种。

4.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述方法还包括：可以通过机械粉碎、搅拌、过筛和/或超声分散方法得到粗粉。

5.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述将所述粗粉进行研磨、水洗、酸洗、干燥处理具体为：将所得粗粉按照30％稀盐酸清洗、去离子水清洗、80-120℃真空干燥10-20小时、手动或机械研磨的顺序处理，反复进行3次。

6.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述在600-900℃的惰性气氛中保温2-4小时，对所述粗粉进行低温碳化处理，得到预碳化材料具体为：将所述粗粉原料放入低温碳化炉内，以1℃/min-15℃/min的升温速率升温至600℃-900℃，在惰性气氛中对所述粗粉原料进行热处理，时间为2-4小时，使得所述粗粉原料发生低温预碳化，冷却至室温，得到预碳化材料。

7.一种钠离子二次电池的负极极片，其特征在于，所述负极极片包括：

集流体、涂覆于所述集流体之上的导电添加剂、粘结剂和上述权利要求1所述的钠离子电池炭负极材料。

8.一种包括上述权利要求7所述的负极极片的钠离子二次电池。

9.一种如上述权利要求8所述的钠离子二次电池的用途，其特征在于，所述钠离子二次电池用于移动设备、电动车，以及太阳能发电、风力发电、智能电网调峰、分布电站、后备电源或通信基站的储能设备。