[发明专利]一种阴离子扩层碳材料及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种阴离子扩层碳材料的制备方法，其特征在于，先用适量的乙醇溶剂将碳材料充分分散，加入适量扩层剂钠盐，然后将混合物置于带有超声装置的搅拌器中依次搅拌4～6h、超声处理2～4 h，再将处理后的混合物转移到水浴锅中旋转蒸干，再将水浴锅中旋转蒸干得到的固体产物置于管式炉中于空气气氛下在300 ℃煅烧0.5～2 h，最后将煅烧后产物去除干扰离子，干燥，得到碳与阴离子的摩尔比为1:100～500、碳层间距为0.37～0.40 nm且表面有钠离子吸附位点的阴离子扩层碳材料；所述碳材料为煤基针状焦，所述扩层剂钠盐为NaCl、NaNO₃、Na₂SiO₃ 中的任意一种。

2.根据权利要求1所述的阴离子扩层碳材料的制备方法，其特征在于，将混合物在水浴锅中旋转蒸干的步骤为，利用水浴锅，在温度为60 ℃的条件下，蒸发8～12 h。

3.根据权利要求1所述的阴离子扩层碳材料的制备方法，其特征在于，煅烧后产物去除干扰离子的过程为，将煅烧后得到的固体物质充分溶解于大量蒸馏水中，之后进行抽滤洗涤洗至中性。

4.一种权利要求1所述的阴离子扩层碳材料的制备方法所制备的阴离子扩层碳材料，其特征在于，所述阴离子扩层碳材料的首圈放电容量为980～1455 mA h g^-1，循环100圈后可逆容量为260～375 mA h g^-1。

5.一种钠离子电池负极，其特征在于，首先将权利要求4所述的阴离子扩层碳材料研磨为粒径小于10 um的粉料，然后将所述粉料与碳黑、聚偏氟乙烯，按质量比为7:2:1混合并研磨均匀，滴加适量分散溶解剂N-甲基吡咯烷酮，搅拌均匀得到糊状物，最后将所述糊状物均匀涂覆在铜箔极片表面，在真空环境下于105～115 ℃干燥10～14 h，制得钠离子电池负极。