[发明专利]基于废弃木屑制备的钠离子电池碳负极材料及其制备方法

权利要求书

1.一种基于废弃木屑制备钠离子电池碳负极材料的方法，其特征在于，包括：

步骤一：将废弃木屑生物质原料进行超声洗涤预处理去除表面灰尘杂质，干燥后获得生物质前驱体；

步骤二：将处理后的生物质前驱体转移至马弗炉中在空气的气氛下进行预碳化，预碳化的升温速率为1-20℃/min，热解温度为200-400℃，保温时间为1-5小时；自然降温冷却后放置于粉碎机中，粉碎至粉末状，得到预碳化产物；

步骤三：将预碳化产物转移到高温管式炉中在惰性气体的保护下高温碳化，高温碳化的升温速率为0.25-1℃/min，热解温度为1200-1400℃，惰性气体选自氮气、氩气、氦气、氢氩混合气（5% H₂+95% Ar）中的一种，保温时间为1-10小时；自然降温后研磨、过筛处理；

步骤四：将处理后的硬碳材料用酸性溶液洗涤去除金属杂原子，用去离子水和乙醇离心洗涤至中性，烘干后得到硬碳材料。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：

步骤一中，所述的废弃木屑为以下乔木类树木木屑中的一种：樟木碎屑、胡桃楸木屑、核桃木屑、榆木屑、苦楝木屑。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：

步骤一中，洗涤生物质原料所选用的液体为去离子水、无水乙醇、丙酮中的一种或几种，超声洗涤时间为6-12小时，清洗用液体温度为30-80℃。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：

步骤二中，预碳化的升温速率为3℃/min，热解温度为300℃，保温时间为2小时。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：

步骤三中，高温碳化的升温速率为0.25℃/min，热解温度为1300℃，保温时间为2小时。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：步骤四中，酸性溶液选自盐酸、硝酸、乙酸、氢氟酸、硫酸中的一种，酸性溶液的浓度为1-5 M，浸泡洗涤时间为1-24小时。

7.一种钠离子电池碳负极材料，其特征在于：由权利要求1-6任意一项方法制备获得。

8.一种硬碳材料电极片，其特征在于：将权利要求7所述的钠离子电池碳负极材料与乙炔黑、羧甲基纤维素钠和聚丙烯酸按比例研磨均匀，加入去离子水磁力搅拌得到混合均匀的电极浆料，用涂布机将电池浆料均匀涂在铜箔上，放置真空干燥箱中真空干燥小时，然后用冲片机将其制备成圆片电极，得到硬碳材料电极片。

9.根据权利要求8所述的硬碳材料电极片，其特征在于：乙炔黑、羧甲基纤维素钠和聚丙烯酸的质量比8:1:0.5:0.5。

10.一种钠离子电池，其特征在于：包括权利要求8或9所述的硬碳材料电极片。