[发明专利]钠离子电池碳负极材料及其制备方法在审
| 申请号： | 201910027735.6 | 申请日： | 2019-01-11 |
| 公开（公告）号： | CN109817977A | 公开（公告）日： | 2019-05-28 |
| 发明（设计）人： | 杨从强;李强;段继祥;张耀;刘甜甜;张家宝;吕磊 | 申请（专利权）人： | 欣旺达电子股份有限公司 |
| 主分类号： | H01M4/587 | 分类号： | H01M4/587;H01M10/054;C01B32/05 |
| 代理公司： | 深圳市明日今典知识产权代理事务所(普通合伙) 44343 | 代理人： | 王杰辉 |
| 地址： | 518000 广东省深圳市宝安区石岩街道石*** | 国省代码： | 广东;44 |
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| 摘要： | |||
| 搜索关键词： | 杂原子 碳负极材料 制备 钠离子电池 离子液体 生物质碳 掺杂 溶解 循环稳定性能 焙烧 倍率性能 受热 溶解物 热解 | ||
1.一种钠离子电池碳负极材料的制备方法，其特征在于，至少包括如下步骤：
按设定的量将初始生物质碳源加入到含有N、P、S和B中任意一种或多种元素的离子液体的反应瓶中，加热至所述初始生物质碳源完全溶解在所述离子液体中，得到溶解好的混合物；
将所述混合物转移到高温管式炉中，在惰性气体氛围下加热至设定的温度并保持5-8h，自然冷却至室温，得到杂原子掺杂的碳产物，以所述杂原子掺杂的碳产物作为钠离子电池碳负极材料。
2.根据权利要求1所述的钠离子电池碳负极材料的制备方法，其特征在于，所述按设定的量将初始生物质碳源加入到含有N、P、S和B中任意一种或多种元素的离子液体的反应瓶中，加热至所述初始生物质碳源完全溶解在所述离子液体中，得到溶解好的混合物的步骤之前，包括：
将晾干的生物质机械打磨成粉末，将所述粉末放在真空烘箱中干燥，得到所述初始生物质碳源。
3.根据权利要求2所述的钠离子电池碳负极材料的制备方法，其特征在于，所述将所述粉末放在真空烘箱中干燥的步骤中，所述真空烘箱的干燥温度范围为80-120℃，干燥时间范围为12-48小时。
4.根据权利要求2所述的钠离子电池碳负极材料的制备方法，其特征在于，所述生物质为花生壳、水稻壳、玉米芯和大豆梗中的一种或多种。
5.根据权利要求1所述的钠离子电池碳负极材料的制备方法，其特征在于，所述将所述混合物转移到高温管式炉中，在惰性气体氛围下加热至设定的温度并保持5-8h，自然冷却至室温，得到杂原子掺杂的碳产物的步骤之后，包括：
将所述杂原子掺杂的碳产物在布氏漏斗中用去离子水冲洗3-5次，洗涤后得到的样品在真空烘箱中充分干燥。
6.根据权利要求1所述的钠离子电池碳负极材料的制备方法，其特征在于，所述离子液体包括硼酸盐、磷酸盐和季铵盐中的一种或者多种。
7.根据权利要求6所述的钠离子电池碳负极材料的制备方法，其特征在于，所述离子液体为1-乙基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐。
8.根据权利要求1所述的钠离子电池碳负极材料的制备方法，其特征在于，所述将所述混合物转移到高温管式炉中，在惰性气体氛围下加热至设定的温度并保持5-8h的步骤中，所述惰性气体包括氮气和/或氦气，气体的速率为5L/min-10L/min。
9.根据权利要求1所述的钠离子电池碳负极材料的制备方法，其特征在于，所述将所述混合物转移到高温管式炉中，在惰性气体氛围下加热至设定的温度并保持5-8h的步骤中，首先以5℃-10℃/min的速率加热至800℃，按800℃保持1h后，再以5℃/min的速率加热至1200℃-1500℃的温度范围中的任一温度，并在所述1200℃-1500℃的温度范围中的任一温度下保持5h。
10.一种钠离子电池碳负极材料，其特征在于，所述钠离子电池碳负极材料通过权利要求1-9中任意一项所述的钠离子电池碳负极材料的制备方法制备所得。
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