【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及电池材料，尤其涉及一种超高容量的低电压硬碳的合成方法及其应用。
技术介绍
1、锂离子电池作为二次电池因其较高的可逆比容量以及循环稳定性等优势，已在电动车、储能等领域实现商业化，然而锂资源在地球中的储量较低并且价格昂贵，难以面对未来日益增长的能源需求，因此有必要开发新型储能体系。而钠离子电池作为一种极具希望替代锂离子电池的新型电池体系，具有高丰度，低成本等优势，可以满足未来大规模储能的应用需求。
2、硬碳由于原材料来源广泛，具有高容量、低电压以及良好的电化学稳定性，被视为钠离子电池最有希望实现商业化的负极材料。硬碳材料的特征充放电曲线表现为平台区和斜坡区共存的状态，作为一种负极材料，其平台区的容量决定了全电池中稳定的可用电压窗口的容量，进而对全电池能量密度的提升起着关键作用。目前的硬碳材料不可避免的拥有较长的斜坡区，限制了其在商业上的应用，因此开发高平台占比的硬碳合成策略是极其重要的。
3、基于此，中国专利(cn116443868a)公开了一种利用焦耳热快速升温技术实现高容量全平台硬碳的合成方法，这一方法通过对硬碳内部结构进行精确调控，在硬碳内部构建大量闭孔结构实现高容量全平台硬碳材料的合成。
4、在此基础上，对合成策略进行进一步优化以实现更高容量的全平台硬碳的合成将有利于推动高能量密度钠离子电池的研发。因此，在本领域中期望开发一种超高容量、全平台硬碳的合成方法。
技术实现思路
1、针对上述现有技术存在的问题，本专利技术提供一种超高容
2、本专利技术的技术方案是：
3、根据本专利技术的一个方面，包括如下步骤：
4、s1，使用加热装置，在惰性气氛下将多孔碳源以200℃s-1～1000℃s-1的升温速率从室温瞬间升温到目标温度1500℃-1900℃；然后，在目标温度下持续加热5s-60s；
5、s2，将所述步骤s1中加热后的多孔碳源冷却至室温，得到改性硬碳。
6、进一步地，所述步骤s1中，升温速率为1000℃s-1。
7、进一步地，所述步骤s1中，目标温度为1600℃，在目标温度下持续加热20s。
8、进一步地，所述多孔碳源包括商业活性炭、多孔碳及自制多孔碳中的一种或多种，其中多孔碳源的比表面积为700-2000m2 g-1。
9、进一步地，所述加热装置的加热方式包括：等离子火花、焦耳热和微波加热的一种或多种。
10、进一步地，所述加热装置在加热多孔碳源时，所述加热装置的气氛为真空或惰性气体的一种或多种。
11、根据本专利技术的另一个方面，一种基于上述任意一项合成方法制备的改性硬碳的应用，该改性硬碳作为负极用于钠离子、锂离子和钾离子电池。
12、采用上述的技术方案，本专利技术与现有技术相比，其具有的有益效果是：
13、本方案在工业效益方面具有合成速度快、耗能低以及低成本的优势，可以从廉价的多孔碳出发合成硬碳，在硬碳结构控制方面，一方面可以将传统管式炉方法所不能闭合的开孔转化为闭孔，提升硬碳内部孔隙结构的丰富度，另一方面利用超快合成技术可以实现对硬碳微观结构的精确调控，对硬碳内闭孔的大小进行精确控制，实现高孔隙利用率的硬碳材料合成。此外，该方法在超快合成技术的基础上进一步利用了多孔碳中的既有微孔结构，实现超高闭孔含量的硬碳材料合成，所制备的改性硬碳相对初始材料具有更高的密度，同时具有优异的电化学性能，电化学测试中具有极高的平台容量和充放电效率。
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1.一种超高容量的低电压硬碳的合成方法，其特征在于，包括如下步骤：
2.如权利要求1所述的一种超高容量的低电压硬碳的合成方法，其特征在于，所述步骤S1中，升温速率为1000℃s-1。
3.如权利要求1或2所述的一种超高容量的低电压硬碳的合成方法，其特征在于，所述步骤S1中，目标温度为1600℃，在目标温度下持续加热20s。
4.如权利要求1所述的一种超高容量的低电压硬碳的合成方法，其特征在于，所述多孔碳源包括活性炭、多孔碳及自制多孔碳中的一种或多种，其中多孔碳源的比表面积为700-2000m2 g-1。
5.如权利要求1所述的一种超高容量的低电压硬碳的合成方法，其特征在于，所述加热装置的加热方式包括：等离子火花、焦耳热和微波加热的一种或多种。
6.如权利要求1所述的一种超高容量的低电压硬碳的合成方法，其特征在于，所述加热装置在加热多孔碳源时，所述加热装置的气氛为真空或惰性气体的一种或多种。
7.一种基于权利要求1-6任意一项合成方法制备的改性硬碳的应用，其特征在于，该改性硬碳作为负极用于钠离子、锂离子和钾离子
...【技术特征摘要】
1.一种超高容量的低电压硬碳的合成方法，其特征在于，包括如下步骤：
2.如权利要求1所述的一种超高容量的低电压硬碳的合成方法，其特征在于，所述步骤s1中，升温速率为1000℃s-1。
3.如权利要求1或2所述的一种超高容量的低电压硬碳的合成方法，其特征在于，所述步骤s1中，目标温度为1600℃，在目标温度下持续加热20s。
4.如权利要求1所述的一种超高容量的低电压硬碳的合成方法，其特征在于，所述多孔碳源包括活性炭、多孔碳及自制多孔碳中的一种或多种，其中多孔碳...
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