System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 一种储能用高容量钠电负极材料及其制备方法技术_技高网

一种储能用高容量钠电负极材料及其制备方法技术

技术编号:41208675 阅读:11 留言:0更新日期:2024-05-09 23:30
本发明专利技术公开了一种储能用高容量钠电负极材料及其制备方法,将树脂、PVP分散剂、尿素按比例依次加入溶剂中溶解,并分散均匀后得到浆液;将浆液进行干燥处理,得到前驱体材料;对前驱体进行高温碳化处理,得到碳化料;将碳化料与沥青按比例混合,然后进行高温煅烧处理;将高温煅烧处理后的混合料进行粉碎除磁,得到成品钠电负极材料。本发明专利技术有效提升了钠电负极材料的容量及首效,且制备的材料,球形度高,有效提升材料的振实密度。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于储能电池负极材料,具体涉及一种储能用高容量钠电负极材料及其制备方法


技术介绍

1、钠离子电池作为一种廉价的储能装置,越来越受到市场的认可。钠离子电池能量密度的提升、成本的控制仍然是其产业化面临的难题。而正负极材料的克容量的提升,更是提升能量密度和成本控制的关键所在。

2、目前,钠离子电池负极材料的研究主要集中于碳源的选择及制备工艺,常用的碳源包括煤基原料、生物质基、沥青焦类、树脂类等,主要工艺主要采用高温煅烧及包覆的工艺,但是目前钠电负极克容量及首效仍提升不大,且制备的负极材料多呈现不规则的颗粒形貌,且容量与首效较低,难以满足钠离子电池对于能量密度提升的需求。


技术实现思路

1、本专利技术所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足,提供一种储能用高容量钠电负极材料及其制备方法,用于解决当前钠离子电池负极材料容量和首效低的技术问题。

2、本专利技术采用以下技术方案:

3、一种储能用高容量钠电负极材料制备方法,包括以下步骤:

4、将树脂、pvp分散剂、尿素依次加入溶剂中溶解,并分散均匀到的浆液;

5、将得到的浆液进行干燥处理,得到前驱体材料;

6、对前驱体材料进行高温碳化处理,得到碳化料;

7、将得到的碳化料与沥青混合后进行高温煅烧处理,经粉碎除磁后得到成品钠电负极材料。

8、优选地,树脂:pvp分散剂:尿素的质量比为1:(0.01~0.3):(0.01~0.1)。>

9、优选地,采用喷雾造粒方式对浆液进行干燥处理。

10、更优选地,喷雾造粒方式采用的喷雾温度为130~200℃。

11、优选地,高温碳化处理包括预碳化处理和碳化处理,时间为1~3h。

12、更优选地,预碳化处理的温度为200~300℃,碳化处理的温度为500~600℃。

13、优选地,碳化料:沥青的质量比为1%:(5%~15%)。

14、优选地,高温煅烧处理的温度为1100~1500℃,时间为1~3h。

15、本专利技术的另一技术方案是,一种储能用高容量钠电负极材料。

16、优选地,容量为340~360mah/g,首效为88%~90%。

17、与现有技术相比,本专利技术至少具有以下有益效果:

18、一种储能用高容量钠电负极材料制备方法,采用树脂作为碳源,通过一体化的造孔及掺杂,精细调控碳颗粒内部孔隙结构,从而提升负极材料的储钠能力,提升材料首效。

19、进一步的,通过将树脂、pvp分散剂及尿素结合可得到一种原材料来源广泛、价格低廉的钠电负极材料。

20、进一步的,通过喷雾造粒方式对浆液进行干燥处理可尽大程度的的形成规整的球形,提高材料的振实性能。

21、进一步的,喷雾温度控制在130~200℃在节约能源的同时尽可能均匀的得到钠电负极材料,同时可缩短雾化时间降低安全隐患。

22、进一步的,碳化时间的设置在1~3时在充分碳化的同时“跑料”现象。

23、进一步的,两阶的碳化程序设置能改善钠电负极材料的导电性能、稳定性和循环寿命,同时可提高材料收率。

24、进一步的,沥青的加入可降低钠电负极材料颗粒粘附度,提高电化学反应面积、容量及导电性能;同时,丰富了碳源进一步降低了钠电负极材料的成本。

25、进一步的,通过1100~1500℃高温煅烧可提高钠电负极材料的热稳定性、纯度及硬度等性能。

26、综上所述,本专利技术通过合理碳源的选择,一体化的孔隙结构调整,有效提升了钠电负极材料的容量及首效,且制备的材料球形度高,有效提升材料的振实密度。

27、下面通过附图和实施例,对本专利技术的技术方案做进一步的详细描述。

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【技术保护点】

1.一种储能用高容量钠电负极材料制备方法,其特征在于,包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的储能用高容量钠电负极材料制备方法,其特征在于,树脂:PVP分散剂:尿素的质量比为1:(0.01~0.3):(0.01~0.1)。

3.根据权利要求1所述的储能用高容量钠电负极材料制备方法,其特征在于,采用喷雾造粒方式对浆液进行干燥处理。

4.根据权利要求3所述的储能用高容量钠电负极材料制备方法,其特征在于,喷雾造粒方式采用的喷雾温度为130~200℃。

5.根据权利要求1所述的储能用高容量钠电负极材料制备方法,其特征在于,高温碳化处理包括预碳化处理和碳化处理,时间为1~3h。

6.根据权利要求5所述的储能用高容量钠电负极材料制备方法,其特征在于,预碳化处理的温度为200~300℃,碳化处理的温度为500~600℃。

7.根据权利要求1所述的储能用高容量钠电负极材料制备方法,其特征在于,碳化料:沥青的质量比为1%:(5%~15%)。

8.根据权利要求1所述的储能用高容量钠电负极材料制备方法,其特征在于,高温煅烧处理的温度为1100~1500℃,时间为1~3h。

9.根据权利要求1至8中任一项所述方法制备的储能用高容量钠电负极材料。

10.根据权利要求9所述的储能用高容量钠电负极材料,其特征在于,容量为340~360mAh/g,首效为88%~90%。

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【技术特征摘要】

1.一种储能用高容量钠电负极材料制备方法,其特征在于,包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的储能用高容量钠电负极材料制备方法,其特征在于,树脂:pvp分散剂:尿素的质量比为1:(0.01~0.3):(0.01~0.1)。

3.根据权利要求1所述的储能用高容量钠电负极材料制备方法,其特征在于,采用喷雾造粒方式对浆液进行干燥处理。

4.根据权利要求3所述的储能用高容量钠电负极材料制备方法,其特征在于,喷雾造粒方式采用的喷雾温度为130~200℃。

5.根据权利要求1所述的储能用高容量钠电负极材料制备方法,其特征在于,高温碳化处理包括预碳化处理和碳化处理,时间为1~3h。

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【专利技术属性】
技术研发人员:王淑娟杨博李玉章周宇赵磊程文姬吴琼马月牛凯
申请(专利权)人:西安热工研究院有限公司
类型:发明
国别省市:

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