[發明專利]一種基于離子催化調控硬碳結構實現高性能鈉離子電池儲能材料的制備及其應用有效
| 申請號： | 202210140510.3 | 申請日： | 2022-02-16 |
| 公開（公告）號： | CN114497543B | 公開（公告）日： | 2023-06-16 |
| 發明（設計）人： | 侴術雷;趙佳華;何祥喜;李麗 | 申請（專利權）人： | 溫州大學碳中和技術創新研究院 |
| 主分類號： | H01M4/583 | 分類號： | H01M4/583;H01M10/054 |
| 代理公司： | 溫州市品創專利商標代理事務所(普通合伙) 33247 | 代理人： | 程春生 |
| 地址： | 325000 浙江省溫州市*** | 國省代碼： | 浙江;33 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關鍵詞： | 一種 基于 離子 催化 調控 結構 實現 性能 鈉離子 電池 材料 制備 及其 應用 | ||
1.一種離子催化調控硬碳結構實現高性能鈉離子電池負極的制備方法，其特征在于選擇不同金屬離子來調控硬碳和選擇硬碳的生物質來源，金屬離子選自氯化錳、氯化鐵、氯化鈷、氯化鎳、硫酸錳、硝酸錳中的至少一種，碳源為多糖類生物質前驅體，包括如下步驟：
（1）按計量比分別稱取不同金屬離子鹽、碳源前驅體，將碳源前驅體浸漬在離子溶液中，浸漬一段時間;
（2）在惰性氣體保護下，將步驟（1）得到的前驅體平鋪在特制的石墨板上，以一定升溫速率在1000℃-1400℃進行碳化，保溫一段時間后，自然降溫，得到硬碳材料;
（3）將得到的材料用10mm的模具進行裁切，得到規格大小一致的極片，在真空烘箱中保存。
2.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述步驟（1）中的鹽溶液濃度為0-0.1mol/L。
3.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述步驟（1）中碳源為多糖類生物質前驅體，所述多糖類生物質前驅體選自纖維素、半纖維素、木質素中的至少一種。
4.?根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述步驟（1）中浸漬時間為5-60min。
5.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述步驟（2）中惰性氣體為氬氣。
6.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述步驟（2）中石墨板層數為3-7層。
7.?根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述步驟（2）中升溫速率為1-10?℃/min。
8.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述步驟（2）中保溫時間為1-10?h。
9.根據權利要求1所述的制備方法得到的高性能鈉離子電池負極材料，其特征在于，該硬碳負極材料是通過離子催化SP3碳與SP2碳之間的轉化，使石墨烯片自由重排，形成膨脹納米石墨和碳的微孔，通過對濃度的調節實現對碳的層間距和微孔的可控調節，最終獲得一種高首效、高容量和優異循環性能的一種硬碳材料。
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