【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于钠离子电池，尤其涉及一种复合负极材料及其制备方法、负极极片和钠离子电池。
技术介绍
1、随着可再生能源技术的快速发展，对于储能领域要求更加具有经济性和安全性；而锂离子电池的广泛应用也导致了锂资源的稀缺问题越来越明显，未来会严重限制储能领域的发展。相对于锂离子电池来说，钠离子电池具有储量丰富、分布广泛、成本较低的优势，有望成为未来储能领域的主流，有了更多被开发的可能。
2、在钠离子电池负极材料方面，由于钠原子半径远大于锂原子半径，原本适合锂离子电池负极的石墨结构难以应用于钠离子电池负极。无定形碳因为储钠能力好、可逆比容量高、循环性能好、商业化趋势明显的特点被认为是更适合的钠离子电池负极材料。无定形碳可划分为软碳和硬碳，软碳通常是指经过高温处理(2800℃以上)可以石墨化的碳材料，无序结构很容易被消除，亦称易石墨化碳。硬碳通常是即便指经过高温处理(2800℃以上)也难以完全石墨化的碳，在高温下其无序结构难以消除，亦称难石墨化碳。其中，硬碳由于具有导电性良好、储钠容量高、嵌钠后体积形变小、环境友好和氧化还原电位低等优点，是钠离子电池目前被选择最多的负极材料，但是硬碳首效低，压实低也限制了其应用，由硬碳制成的钠离子电池工作性能不佳，因此需要进一步进行调控。
3、活性炭由于具有高比表面积、成本低廉、孔结构可调控以及良好的导电性、电化学稳定性和热稳定性的特点而备受关注。但是活性炭内部存在着大量的微孔和介孔，比表面积达到500-2000m2/g，直接将其作为钠离子电池负极材料往往性能不好，在放电过程中存在
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于克服现有技术存在的以上问题，提供一种复合负极材料，该复合负极材料是通过固相混合包覆的方法在活性炭表面包覆一层沥青，可封闭活性炭的部分开孔，大大降低材料的比表面积，减少了材料表面与电解液接触的活性位点，将该复合负极材料应用于负极极片，并将该负极极片应用于钠离子电池中，该钠离子电池能量密度高、循环性能好。
2、为实现上述技术目的，达到上述技术效果，本专利技术通过以下技术方案实现：
3、本专利技术第一方面的实施例提供一种复合负极材料的制备方法，该制备方法包括以下步骤：
4、s101：将活性炭和沥青分别粉碎后，制成活性炭细粉和沥青细粉，将活性炭细粉和沥青细粉置于vc混合机内进行混合，制备细粉原料；
5、s102：在细粉原料中加入交联剂后，再继续混合，混合均匀后，低温下进行交联反应，制备得前驱体材料；
6、s103：将前驱体材料置于惰性气体氛围下高温碳化，再经冷却，制备得复合负极材料。
7、进一步地，所述活性炭为木质活性炭、煤质活性炭、椰壳活性炭、果壳活性炭中的任意一种或多种按照任意比例混合；
8、所述沥青为石油沥青、煤沥青、天然沥青中的任意一种或多种按照任意比例混合；
9、所述交联剂为对甲苯磺酸、对苯二甲醛中的任意一种；
10、所述惰性气体为氮气、氦气、氩气中的任意一种或多种按照任意比例混合。
11、进一步地，所述活性炭细粉的d50不大于5μm；
12、所述沥青细粉的d50不大于3μm。
13、进一步地，步骤s101中，细粉原料中，活性炭细粉和沥青细粉的质量比为(2-4)：1。
14、进一步地，步骤s102中，细粉原料和交联剂的质量比为2：1。
15、进一步地，步骤s102中，交联反应温度为120-280℃，交联反应时间为2-10h。
16、进一步地，步骤s103中，高温碳化温度为1200-1500℃，高温碳化时间为2-5h。
17、本专利技术第二方面的实施例提供一种复合负极材料，该复合负极材料是由本专利技术第一方面的实施例提供的复合负极材料的制备方法制得。
18、本专利技术第三方面的实施例提供一种负极极片，按照质量百分比计，包括：复合负极材料70-90％，super p-pvdf 10-30％；
19、所述复合负极材料是由本专利技术第一方面的实施例提供的复合负极材料的制备方法制得；
20、所述super p-pvdf是由超细导电炭黑和聚偏氟乙烯按照质量比1：1混合而成。
21、本专利技术第四方面的实施例提供一种钠离子电池，包括本专利技术第三方面的实施例提供的负极极片。
22、与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：
23、1、本专利技术提供一种复合负极材料，是将活性炭和沥青粉碎到一定尺寸，再进行混合，混合后加入交联剂，在一定温度下进行混合交联，制备得前驱体材料，再将该前驱体材料于高温下碳化后，制备得复合负极材料。
24、2、本专利技术所提供的复合负极材料，该复合负极材料是通过固相混合包覆的方法在活性炭表面包覆一层沥青，可封闭活性炭的部分开孔，大大降低材料的比表面积，减少了材料表面与电解液接触的活性位点，将该复合负极材料应用于负极极片，并将该负极极片应用于钠离子电池中，该钠离子电池能量密度高、循环性能好。
25、3、本专利技术中，由于沥青包覆在活性炭表面能够封闭部分开孔，减少了材料表面与电解液接触的活性位点，因此可以阻碍一部分不可逆的钠吸附，抑制电解液的分解，减少副反应的发生；此外，将大量开孔封闭变为闭孔后，更加有利于钠离子的储存，从而提高了首次库伦效率和可逆容量。
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1.一种复合负极材料的制备方法，其特征在于，该制备方法包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种复合负极材料的制备方法，其特征在于，所述活性炭为木质活性炭、煤质活性炭、椰壳活性炭、果壳活性炭中的任意一种或多种按照任意比例混合；
3.根据权利要求1所述的一种复合负极材料的制备方法，其特征在于，所述活性炭细粉的D50不大于5μm；
4.根据权利要求1所述的一种复合负极材料的制备方法，其特征在于，步骤S101中，细粉原料中，活性炭细粉和沥青细粉的质量比为(2-4)：1。
5.根据权利要求1所述的一种复合负极材料的制备方法，其特征在于，步骤S102中，细粉原料和交联剂的质量比为2：1。
6.根据权利要求1所述的一种复合负极材料的制备方法，其特征在于，步骤S102中，交联反应温度为120-280℃，交联反应时间为2-10h。
7.根据权利要求1所述的一种复合负极材料的制备方法，其特征在于，步骤S103中，高温碳化温度为1200-1500℃，高温碳化时间为2-5h。
8.一种复合负极材料，其特征在于，是由权
9.一种负极极片，其特征在于，按照质量百分比计，包括：复合负极材料70-90％，SuperP-PVDF 10-30％；
10.一种钠离子电池，其特征在于，包括权利要求9所述的负极极片。
...【技术特征摘要】
1.一种复合负极材料的制备方法，其特征在于，该制备方法包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种复合负极材料的制备方法，其特征在于，所述活性炭为木质活性炭、煤质活性炭、椰壳活性炭、果壳活性炭中的任意一种或多种按照任意比例混合；
3.根据权利要求1所述的一种复合负极材料的制备方法，其特征在于，所述活性炭细粉的d50不大于5μm；
4.根据权利要求1所述的一种复合负极材料的制备方法，其特征在于，步骤s101中，细粉原料中，活性炭细粉和沥青细粉的质量比为(2-4)：1。
5.根据权利要求1所述的一种复合负极材料的制备方法，其特征在于，步骤s102中，细粉原料和交联剂的质量比为2...
【专利技术属性】
技术研发人员：王玮杰，梁冲，王东，尤伟，
申请(专利权)人：安徽吉厚智能科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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