[发明专利]一种钠电池硬碳/Sn复合负极材料制备方法

权利要求书

1.一种钠电池硬碳/Sn复合负极材料制备方法，其特征在于，包括如下步骤，S1：将固态锡放入反应炉中，对固态锡进行加热，将其熔化，并维持固态锡处于熔融状态；S2：向反应炉中通入天然气，天然气中的甲烷发生裂解生成硬碳粉料，硬碳粉料与锡蒸汽混合均匀，同时实现碳材料对锡进行包覆，形成碳/Sn复合材料；S3：利用反应器中裂解产生的气体，携带碳/Sn复合材料，将其排出反应器，实现反应炉中的复合材料连续排出；S4：利用反应炉的在线排碳机构将裂解产生的气体和碳/Sn复合材料进行分离，并收集碳/Sn复合材料，作为钠电池的负极材料，碳/Sn复合材料能避免锡与钠形成合金，提高钠电池的循环性能。

2.根据权利要求1所述的一种钠电池硬碳/Sn复合负极材料制备方法，其特征在于，步骤S1中，固态锡选择颗粒或块状，纯度大于99.9%。

3.根据权利要求1所述的一种钠电池硬碳/Sn复合负极材料制备方法，其特征在于，步骤S2中，原料天然气为脱硫脱水后的气态天然气或液化天然气，总硫含量为0.1mg/m³，游离水≤10um。

4.根据权利要求1所述的一种钠电池硬碳/Sn复合负极材料制备方法，其特征在于，步骤S1中，对固态锡加热之前，先利用真空泵，将反应炉中的空气抽出，反应炉内气压达到5×10^-2Pa时，将真空泵关停，然后并向反应炉内通入氩气，使反应炉内气压达到0.05Mpa时，启动反应炉的加热系统，将固态锡熔化，并维持其处于熔融状态、温度1100℃左右。

5.根据权利要求1所述的一种钠电池硬碳/Sn复合负极材料制备方法，其特征在于，步骤S2中，天然气预先通过反应炉配套的预热系统预热至450-500℃，然后从反应炉底部通入液态锡中，反应炉内气压强维持在0.12MPa。

6.根据权利要求1所述的一种钠电池硬碳/Sn复合负极材料制备方法，其特征在于，步骤S4中，硬碳粉料与锡蒸汽在气流的作用下搅拌混合，实现硬碳材料对锡进行包覆，形成碳/Sn复合材料。

7.根据权利要求1所述的一种钠电池硬碳/Sn复合负极材料制备方法，其特征在于，步骤S4中，碳/Sn复合材料是硬碳材料和Sn的复合，储钠容量达到330mAh/g，硬碳材料是指难以被石墨化的碳。