【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于电化学材料，尤其涉及一种聚氯乙烯衍生氯原子掺杂碳材料的制备方法及应用。
技术介绍
1、碳基材料是最早作为钠离子电池电极的骨架，不仅可以为钠离子电池提供高导电及导离子通道，还可以缓解体积膨胀的问题。因此它被最早广泛研究。但是由于石墨的层间距相比与钠的半径较小，导致的石墨作为电池负极储钠性能不佳。这限制了其在钠离子电池领域的进一步发展。
2、现在阶段较为成熟和完善的方法有后合成法，原位合成法，催化生长法以及模板法。其中，后合成法与原位合成法需要长时间借助高温气氛，所以如果不能很好精准控温则会导致产率比较低，并且温度过高可能会对需要掺杂的碳材料本身结构造成破化；催化生长法由于使用的金属催化剂在反应过程中较为活泼，所以为了避免与其他杂质进行反应则对制备环境较为严苛；模板法因为如果模板在反应过程中不够，会导致制备出来的材料粒径分布较大。
技术实现思路
1、有鉴于此，本专利技术的目的在于提出一种聚氯乙烯衍生氯原子掺杂碳材料的制备方法及应用，以解决现有技术中石墨作为电池负极储钠性能不佳的问题。
2、基于上述目的，本专利技术提供了一种聚氯乙烯衍生氯原子掺杂碳材料的制备方法，具体制备步骤如下：
3、步骤(1)：将pvc透明板进行清洗预处理；
4、步骤(2)：将预处理后的pvc透明板进行干燥后放入瓷舟中，在氩气氛围中，升温至750℃煅烧12h，得到氯掺杂碳材料；
5、步骤(3)：将氯掺杂碳材料与活化剂按照质量比为1:6进行混合，
6、优选的，步骤(1)所述的将pvc透明板进行清洗预处理的具体步骤如下：
7、(a)将pvc透明板剪裁成小方块放入到低型烧瓶中，加入2mol/l的盐酸并将烧瓶封口用封口膜密封，用磁力搅拌仪搅12h，转速设置为500r/min；12h后将pvc表面的盐酸彻底去除后达到中性；
8、(b)将清洗干净后的pvc加入2mol/l的naoh碱溶液并将烧瓶封口用封口膜密封，用磁力搅拌仪搅拌12h，转速设置为500r/min；12h后将pvc表面的naoh彻底去除后达到中性。
9、优选的，所述活化剂为koh。
10、第二方面，本专利技术提供一种聚氯乙烯衍生氯原子掺杂碳材料，利用所述的聚氯乙烯衍生氯原子掺杂碳材料的制备方法制得。
11、第三方面，本专利技术提供所述的聚氯乙烯衍生氯原子掺杂碳材料在钠离子电池中的应用。
12、进一步地，所述应用具体为：将聚氯乙烯衍生氯原子掺杂碳材料、导电剂和粘合剂研磨5-10min，然后分散在nmp溶液中，继续研磨5-10min，形成均质浆料；然后将浆料涂覆在铜质薄片粗糙的一侧，并置于40℃的真空下干燥10h至完全干燥，制得钠离子负极材料，用于钠离子电池中。
13、优选的，所述氯掺杂碳材料、导电剂和粘合剂的质量比7:2:1。
14、优选的，所述导电剂为炭黑，粘合剂为pvdf。
15、本专利技术通过将聚氯乙烯放置在惰性和高温条件下，聚氯乙烯热解产生hcl和共轭烯烃。共轭烯烃断裂环化或分子间进一步形成烷基芳烃和固体碳化物。在随着温度的升高后氯和碳化产物形成氯掺杂碳材料。这种方法可以有效避免副产物的产生。通过对温度的精准控制可以达到精准构筑碳材料结构，避免了破化载体结构。
16、本专利技术的活化步骤可以产生大量微孔，这不仅可以使得电解质能够渗入到材料中来有效提高氯掺杂碳材料的表面利用率，还减少了离子扩散面积从而获得更多钠离子储存电位。
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1.一种聚氯乙烯衍生氯原子掺杂碳材料的制备方法，其特征在于，具体制备步骤如下：
2.根据权利要求1所述的聚氯乙烯衍生氯原子掺杂碳材料的制备方法，其特征在于，步骤(1)所述的将PVC透明板进行清洗预处理的具体步骤如下：
3.根据权利要求1所述的聚氯乙烯衍生氯原子掺杂碳材料的制备方法，其特征在于，所述活化剂为KOH。
4.一种聚氯乙烯衍生氯原子掺杂碳材料，其特征在于，利用权利要求1-3任一项所述的聚氯乙烯衍生氯原子掺杂碳材料的制备方法制得。
5.权利要求4所述的聚氯乙烯衍生氯原子掺杂碳材料在钠离子电池中的应用。
6.根据权利要求5所述的应用，其特征在于，所述应用具体为：将聚氯乙烯衍生氯原子掺杂碳材料、导电剂和粘合剂研磨5-10min，然后分散在NMP溶液中，继续研磨5-10min，形成均质浆料；然后将浆料涂覆在铜质薄片粗糙的一侧，并置于40℃的真空下干燥10h至完全干燥，制得钠离子负极材料，用于钠离子电池中。
7.根据权利要求6所述的应用，其特征在于，所述聚氯乙烯衍生氯原子掺杂碳材料、导电剂和粘合剂的质量比7:2
8.根据权利要求6所述的应用，其特征在于，所述导电剂为炭黑，粘合剂为PVDF。
...【技术特征摘要】
1.一种聚氯乙烯衍生氯原子掺杂碳材料的制备方法，其特征在于，具体制备步骤如下：
2.根据权利要求1所述的聚氯乙烯衍生氯原子掺杂碳材料的制备方法，其特征在于，步骤(1)所述的将pvc透明板进行清洗预处理的具体步骤如下：
3.根据权利要求1所述的聚氯乙烯衍生氯原子掺杂碳材料的制备方法，其特征在于，所述活化剂为koh。
4.一种聚氯乙烯衍生氯原子掺杂碳材料，其特征在于，利用权利要求1-3任一项所述的聚氯乙烯衍生氯原子掺杂碳材料的制备方法制得。
5.权利要求4所述的聚氯乙烯衍生氯原子掺杂碳材料在钠离子...
【专利技术属性】
技术研发人员：颜辉，罗俊，
申请(专利权)人：复阳固态储能科技溧阳有限公司，
类型：发明
国别省市：
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