[发明专利]一种用于钠离子电池负极材料的沥青基炭纳米片的制备方法及其应用

摘要

本发明涉及碳材料制备技术领域，一种用于钠离子电池负极材料的沥青基炭纳米片的制备方法及其应用，其中制备方法包括以下步骤(1)将氯化钠饱和水溶液逐滴加入无水乙醇中，蒸干溶剂制得氯化钠模板，(2)将中温煤沥青溶于氮甲基吡咯烷酮中并加入氯化钠模板，加热蒸干氮甲基吡咯烷酮，在惰性气体保护下进行炭化，(3)将炭化后样品冷却至室温取出，采用去离子水洗涤、干燥得到纳米片，(4)将纳米片在氨气和氩气混合气氛下进行炭化，冷却至室温取出，制得沥青基炭纳米片。本发明方法简单易行，制备过程不需要酸洗去除模板，氯化钠模板和氮甲基吡咯烷酮溶剂可以循环使用，生产成本较低。另外，沥青基炭纳米片作为钠离子电池负极材料表现出较高的可逆储钠容量，较好的倍率性能和优异的循环性能。

主权项

一种用于钠离子电池负极材料的沥青基炭纳米片的制备方法，其特征在于包括以下步骤：步骤1、首先将无水乙醇置于反应釜中，再将氯化钠饱和水溶液逐滴加入无水乙醇中，蒸干溶剂制得氯化钠模板，温度控制在90‑120℃，所述氯化钠饱和水溶液与无水乙醇体积比为1:1‑10；步骤2、将中温煤沥青溶于氮甲基吡咯烷酮并置于油浴中，再向其中加入由步骤1制得的氯化钠模板，混合均匀后，加热蒸干氮甲基吡咯烷酮，温度控制在200‑210℃，再将上述混合物在惰性气体保护下投放管式炉中进行炭化处理，温度以2～10℃/min升温速率升至650～850℃，炭化时间控制在1～3h，所述惰性气体选自氮气或氩气中的一种，中温煤沥青与氮甲基吡咯烷酮的质量比为1:20‑50，中温煤沥青与氯化钠模板的质量比为1:1‑20；步骤3、将步骤2制得的炭化处理后样品冷却至室温取出，采用去离子水洗涤氯化钠模板，干燥得到纳米片；步骤4、将步骤3得到的纳米片在氨气和氩气混合气氛下投放管式炉中进行炭化处理，温度以2～10℃/min升温速率升至900～1100℃，所述氨气与氩气的比例为1:0.25‑4，炭化时间控制在1～3h，冷却至室温取出，制得目标材料沥青基炭纳米片，所述氨气与氩气体积流量比为1:0.25‑4。