[发明专利]一种三维碳负极材料的制备方法及应用

摘要

本发明公开了一种三维碳材料的制备方法及应用。所述三维碳材料由碳纳米球修饰，碳纳米球是由石墨片卷曲成类洋葱似结构。本发明碳材料采用化学气相沉积技术实现类洋葱结构碳球的制备。所述三维碳材料可以实现可逆嵌脱钠，呈现斜坡式电压行为，解决现有方法制备的二次电池负极材料枝晶生长，提高电池安全性，改善比容量低，稳定性差，循环性能差，放电平台高和首次库伦效率低等问题。所述负极材料以泡沫镍作为骨架直接用作电极，无粘结剂，成本低，方法简单，适合大规模生产，具有应用潜力。

主权项

一种三维碳材料的制备方法，其特征在于：所述方法具体步骤如下：（1）将商品三维模板洗净，烘干，并于一定温度，还原气氛下退火除去三维模板表面的氧化层；（2）将步骤（1）得到的三维模板置于CVD管式炉中，通入含碳载气，在一定沉积速度下，使其在三维模板上裂解沉积碳，沉积的碳质量为1‑30 mg/cm²，得到碳纳米球修饰的三维碳材料； 步骤（1）所述的退火条件为：温度为800‑1000℃，升温速度为2‑20℃/min，烧结时间为10‑120 min；步骤（2）中所述含碳载气为乙炔；步骤（2）所述的沉积速度为280‑380sccm，且所述沉积的沉积温度为820‑950℃，升温速度为2‑20℃/min，沉积时间为5‑15min，沉积的厚度为8‑20mg/cm^‑2。