【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及电化学材料，特别是涉及一种钠离子电池负极材料及其制备方法。
技术介绍
1、由于钠资源的储量丰富，且钠离子与锂离子具有相似的氧化还原电位和相似的物理化学性质，被视为锂离子电池的低成本储能装置的替补，然而，由于钠离子具有较大的半径，要找到合适的电极材料承载较大尺寸的钠离子的可逆重复嵌入/脱出并不容易，故探索具有低成本、高可逆比容量和稳定循环性能的钠离子电池负极材料具有重要的现实意义。
2、目前，因为煤基原料价格低和易于加工等特点，成为较适合作为低成本钠离子电池负极材料的生产原料，但由煤基原料在碳化过程中易石墨化，使得制得的碳负极材料碳层排列趋于有序化，层间距较小，不具备足够多的储钠层间位，并且在充放电过程中容易发生碳层间距的缩小或是层间平移，导致负极储钠容量下降，且容量随着循环数增加迅速衰减。
3、如申请号为202310115655.2的中国专利技术专利申请、申请号为202211040373.2的中国专利技术专利申请和申请号为202310490121.8的中国专利技术专利申请，其均对煤基原料进行了高温掺杂处理，具体为：增加煤基原料的孔隙，并使得掺杂物质掺杂在煤基原料的孔隙中而实现导电性的提高和储钠空间的提升，但实际上，仅以提高煤基原料的孔隙而提高储钠空间是较有限的，还是存在较多地煤基原料的碳层排列趋于有序化，或存在较多地煤基原料容易发生碳层间距的缩小或是层间平移。
技术实现思路
1、本专利技术的目的是克服现有技术中的不足之处，提供一种能有效地改变微
2、本专利技术的目的是通过以下技术方案来实现的：
3、一种钠离子电池负极材料的制备方法，包括如下步骤：
4、获取煤基原料；
5、对所述煤基原料进行缺陷化操作，以使所述煤基原料发生氧化交联，得到预氧化煤基负极材料；
6、对所述预氧化煤基负极材料进行热萃取处理，以除去所述预氧化煤基负极材料中的有机杂质；
7、对热萃取处理后的所述预氧化煤基负极材料进行高温掺杂操作，得到钠离子电池负极材料。
8、在其中一个实施例中，所述煤基原料包括无烟煤、烟煤、焦煤和褐煤中的至少一种。
9、在其中一个实施例中，对所述煤基原料进行缺陷化操作，具体为：在氧气条件下，对所述煤基原料进行微波热处理。
10、在其中一个实施例中，采用有机溶剂对所述预氧化煤基负极材料进行热萃取处理。
11、在其中一个实施例中，所述有机溶剂为n-甲基吡咯烷酮。
12、在其中一个实施例中，对热萃取处理后的所述预氧化煤基负极材料进行高温掺杂操作，包括如下步骤：
13、获取掺杂源；
14、将所述掺杂源和所述预氧化煤基负极材料分别放置于进气口和出气口，对进气口通入惰性气体，并使所述惰性气体流向出气口；
15、对所述掺杂源和所述预氧化煤基负极材料进行升温热处理。
16、在其中一个实施例中，所述掺杂源包括单质硫、单质磷、硫化锡和硫化锑中的至少一种。
17、在其中一个实施例中，所述惰性气体的气流量为20ml/min～60ml/min。
18、在其中一个实施例中，对所述掺杂源和所述预氧化煤基负极材料进行升温热处理，升温至1000℃～1500℃，升温速率为5℃/min 8℃/min，接着，恒温5h～8h。
19、一种钠离子电池负极材料，通过上述任一实施例所述的钠离子电池负极材料的制备方法制备得到。
20、与现有技术相比，本专利技术至少具有以下优点：
21、本专利技术的钠离子电池负极材料的制备方法，采用煤基原料制备钠离子电池负极材料，有效地确保了钠离子电池负极材料的获取成本的降低，进一步对煤基原料进行缺陷化操作，实现煤基原料中含氧基团的增加以及空位缺陷的增加，即实现了煤基原料的微观结构的无序度的改变，使得煤基原料易于和掺杂原子形成共价键，配合对预氧化煤基负极材料进行热萃取处理的方式实现煤基原料中有机杂质的去除，使得煤基原料的孔隙结构充分暴露而易于吸附掺杂原子，再对预氧化煤基负极材料进行高温掺杂操作，不仅实现了钠离子电池负极材料中缺陷及孔隙内的有效均匀掺杂，还实现了钠离子电池负极材料中掺杂原子与基体材料在分子层面的有效结合，进而有效地且稳定地实现了钠离子电池负极材料的储钠空间的提升，进而提高了钠离子电池负极材料的钠存储容量，提高了钠离子电池负极材料可逆比容量和循环性能。
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1.一种钠离子电池负极材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的钠离子电池负极材料的制备方法，其特征在于，所述煤基原料包括无烟煤、烟煤、焦煤和褐煤中的至少一种。
3.根据权利要求1所述的钠离子电池负极材料的制备方法，其特征在于，对所述煤基原料进行缺陷化操作，具体为：在氧气条件下，对所述煤基原料进行微波热处理。
4.根据权利要求1所述的钠离子电池负极材料的制备方法，其特征在于，采用有机溶剂对所述预氧化煤基负极材料进行热萃取处理。
5.根据权利要求4所述的钠离子电池负极材料的制备方法，其特征在于，所述有机溶剂为N-甲基吡咯烷酮。
6.根据权利要求1所述的钠离子电池负极材料的制备方法，其特征在于，对热萃取处理后的所述预氧化煤基负极材料进行高温掺杂操作，包括如下步骤：
7.根据权利要求6所述的钠离子电池负极材料的制备方法，其特征在于，所述掺杂源包括单质硫、单质磷、硫化锡和硫化锑中的至少一种。
8.根据权利要求6所述的钠离子电池负极材料的制备方法，其特征在于，所述惰性气体的气流量为
9.根据权利要求6所述的钠离子电池负极材料的制备方法，其特征在于，对所述掺杂源和所述预氧化煤基负极材料进行升温热处理，升温至1000℃～1500℃，升温速率为5℃/min～8℃/min，接着，恒温5h～8h。
10.一种钠离子电池负极材料，其特征在于，通过权利要求1至9中任一项所述的钠离子电池负极材料的制备方法制备得到。
...【技术特征摘要】
1.一种钠离子电池负极材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的钠离子电池负极材料的制备方法，其特征在于，所述煤基原料包括无烟煤、烟煤、焦煤和褐煤中的至少一种。
3.根据权利要求1所述的钠离子电池负极材料的制备方法，其特征在于，对所述煤基原料进行缺陷化操作，具体为：在氧气条件下，对所述煤基原料进行微波热处理。
4.根据权利要求1所述的钠离子电池负极材料的制备方法，其特征在于，采用有机溶剂对所述预氧化煤基负极材料进行热萃取处理。
5.根据权利要求4所述的钠离子电池负极材料的制备方法，其特征在于，所述有机溶剂为n-甲基吡咯烷酮。
6.根据权利要求1所述的钠离子电池负极材料的制备方法，其特征在于，对热萃取...
【专利技术属性】
技术研发人员：王建兴，方波，张毓晨，周若蒙，陈帆，
申请(专利权)人：广东一钠新能源科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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