[發明專利]一種基于生物質的官能團修飾的鈉離子電池負極材料及其制備方法和應用

在審

• 申請號: 201880036077.0
• 申請日: 2018-11-23
• 公開（公告）號: CN110753673A
• 公開（公告）日: 2020-02-04
• 發明（設計）人: 侴術雷;張睿琦;李春生;李用成;曹余良;李東祥;李亞書
• 申請（專利權）人: 遼寧星空鈉電電池有限公司
• 主分類號: C01B32/05
• 分類號: C01B32/05;H01M4/587;H01M10/054;H01M4/02
• 代理公司: 11614 北京思創大成知識產權代理有限公司
• 代理人: 高爽

1.一種基于生物質的官能團修飾的鈉離子電池負極材料的制備方法，其特征在于，包括如下步驟：

(1)將生物質材料水洗干燥；

(2)將步驟(1)得到的生物質材料在惰性氣氛下以100-800℃燒結1-48小時，得到初步熱解的碳前體；

(3)將步驟(2)得到的碳前體粉末進行粉碎；

(4)將步驟(3)得到的碳前體粉末用處理液進行浸泡，然后用清洗液進行清洗，清洗完畢的粉末進行干燥處理；

所述處理液為無機酸和/或氧化性溶液；其中，

當處理液為無機酸時，所述清洗液為水；

當處理液為氧化性溶液時，所述清洗液為無機酸和水，所述清洗的步驟為用無機酸和水依次進行清洗；

(5)將步驟(4)得到的碳前體粉末進行過篩；

(6)將步驟(5)得到的粉末在惰性氣氛下以800-2500℃隔絕空氣燒結0.5-48小時，得到最終的負極材料。

2.根據權利要求1所述的基于生物質的官能團修飾的鈉離子電池負極材料的制備方法，其特征在于，所述生物質材料為水稻，甘蔗，油菜，棉花，小麥，玉米，蘆葦，劍麻，竹子，花生，海藻，絲瓜、南瓜，棗木，橡木，桃木和機制木材中的至少一種。

3.根據權利要求1所述的基于生物質的官能團修飾的鈉離子電池負極材料的制備方法，其特征在于，所述步驟(1)中的干燥的溫度為80-300℃，干燥的時間為4-48小時；所述烘干在烘箱、窯、馬弗爐或管式爐中完成。

4.根據權利要求1所述的基于生物質的官能團修飾的鈉離子電池負極材料的制備方法，其特征在于，所述步驟(2)中和步驟(6)中的所述惰性氛圍各自獨立的為含有一氧化碳、氮氣，氦氣，氖氣，氬氣，氪氣，氙氣中的至少一種的氣氛。

5.根據權利要求1所述的基于生物質的官能團修飾的鈉離子電池負極材料的制備方法，其特征在于，所述步驟(3)中粉碎后的碳前體粉末的粒徑在1-100微米之間。

6.根據權利要求1所述的基于生物質的官能團修飾的鈉離子電池負極材料的制備方法，其特征在于，所述步驟(4)中的處理液包括硫酸、鹽酸、硝酸、磷酸、過氧化氫溶液、過硫酸銨溶液、過硫酸鋰溶液、過硫酸鈉溶液、過硫酸鉀溶液、重鉻酸鉀溶液、重鉻酸鈉溶液、重鉻酸鋰溶液、高鐵酸鉀溶液、高鐵酸鈉溶液、高鐵酸鋰溶液、次氯酸鋰溶液、次氯酸鈉溶液和次氯酸鉀溶液中的一種或多種；所述步驟(4)中的處理液的濃度在0.001-5mol/L之間；所述步驟(4)中處理液的浸泡時間為0.5-72h。

7.根據權利要求1所述的基于生物質的官能團修飾的鈉離子電池負極材料的制備方法，其特征在于，所述步驟(4)中，

用作清洗液的無機酸包括硫酸、鹽酸、硝酸和磷酸中的一種或多種；

用作清洗液的無機酸的濃度在0.001-5mol/L之間；

所述清洗的條件包括清洗至中性；

所述干燥處理的溫度為80-300℃，時間為4-24h。

8.根據權利要求1所述的基于生物質的官能團修飾的鈉離子電池負極材料的制備方法，其特征在于，所述步驟(5)中的過篩目數在50-1000目。

9.由權利要求1-8中任意一項所述的方法制備的基于生物質的官能團修飾的鈉離子電池負極材料。

10.權利要求9所述的基于生物質的官能團修飾的鈉離子電池負極材料在鈉離子電池負極材料中的應用。