【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及电极材料，尤其是一种应用于钠离子电池的软硬碳复合电极材料及制备方法。
技术介绍
1、尽管钠离子电池能量密度低于锂离子电池，然而钠离子电池相对锂离子电池具有成本优势，在某些领域能一定程度上弥补锂离子电池的不足之处。负极作为钠离子电池的重要组成部分之一，其性能对电池整体的电化学性能和成本具有重要影响。我们希望负极材料既具有优秀的电化学性能又具有低的成本。沥青基软碳材料具有成本低、循环稳定性好等优点，是一种非常具有潜力的钠离子电池负极材料。然而，传统沥青基软碳材料由于比容量偏低，倍率性能不理想等原因限制了其使用前景。硬碳材料被认为是一种电化学性能优于软碳材料的钠离子电池负极材料。然而，电化学优秀的硬碳材料往往采用成本较高的原材料所制备，这有悖于钠离子电池低成本的优势。比如，细菌纤维素(bc)具有良好的纳米网络结构，其衍生的碳纳米纤维具有超高的导电性和稳定性，作为硬碳负极材料具有很高的容量和较好的倍率性能。然而，bc的价格昂贵，应用于钠离子电池没有成本优势。这促使我们基于细菌纤维素和沥青材料开发低成本高性能的钠离子电池负极材料。
技术实现思路
1、为解决上述现有技术问题，本专利技术提供了一种应用于钠离子电池的软硬碳复合电极材料制备方法，包括以下步骤：
2、s1，将沥青与bc气凝胶颗粒按95：5～99：1的比例混合放入反应釜中，先在200℃下搅拌6h，后在600℃下搅拌1h，之后自然降温得到固化物；
3、s2，将所固化物造粒得到碳粉，碳粉大小控制d50在
4、s3，将碳粉放入气氛炉中在900℃～1400℃下加热2h，升温速率为5℃/min，之后自然降温，得到应用于钠离子电池的软硬碳复合电极材料。
5、优选地，所述s1中沥青与bc的混合比例分别为95：5、97：3、99：1中的任一种或多种。
6、优选地，所述s2中碳粉大小控制d50分别为6um、7um、8um中一种或多种。
7、优选地，所述s3中的加热过程在氮气气氛中进行。
8、优选地，所述s3中加热温度分别为900℃、1200℃、1400℃中的一种。
9、本专利技术还提供了一种应用于钠离子电池的软硬碳复合电极材料，所述软硬碳复合电极材料通过如前所述的应用于钠离子电池的软硬碳复合电极材料制备方法进行制备得到。
10、本专利技术的有益效果体现在：
11、(1)电化学性能优秀。bc气凝胶由纳米纤维素交织而成，碳化后形成具有三维结构的碳纳米纤维气凝胶。本专利技术中，碳化后的bc气凝胶所形成的碳纳米纤维网状结构与沥青碳化得到的软碳交织形成软硬碳复合材料。三维网状结构既提升了电极材料的电子导电性从而提升了电极的倍率性能，又加强了电极材料的力学结构从而提升了电极的循环性能。
12、(2)成本低廉，有利于推动钠离子电池应用。尽管细菌纤维素成本较高，然而本专利技术中向沥青中所添加的细菌纤维素气凝胶比例较低，不会造成复合材料成本较大提高。这既凸显了引入细菌纤维素对电极材料性能的提升，又规避了成本的较大提高。
13、所得软硬碳复合材料在0.1c下具有363.5mah/g和304.7mah/g的首次放电和充电容量，首次库伦效率为83.82％,在1c下具有326.3mah/g和283.6mah/g的放电和充电容量。由于本专利技术提供的软硬碳复合材料具有bc衍生碳纳米纤维和沥青混合共碳化的特性，故其表现出优秀的电化学性能。
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1.一种应用于钠离子电池的软硬碳复合电极材料制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的应用于钠离子电池的软硬碳复合电极材料制备方法，其特征在于，所述S1中沥青与BC的混合比例分别为95：5、97：3、99：1中的任一种或多种。
3.根据权利要求1所述的应用于钠离子电池的软硬碳复合电极材料制备方法，其特征在于，所述S2中碳粉大小控制d50分别为6um、7um、8um中一种或多种。
4.根据权利要求1所述的应用于钠离子电池的软硬碳复合电极材料制备方法，其特征在于，所述S3中的加热过程在氮气气氛中进行。
5.根据权利要求1所述的应用于钠离子电池的软硬碳复合电极材料制备方法，其特征在于，所述S3中加热温度分别为900℃、1200℃、1400℃中的一种。
6.一种应用于钠离子电池的软硬碳复合电极材料，其特征在于，所述软硬碳复合电极材料通过如权利要求1-5任一项所述的应用于钠离子电池的软硬碳复合电极材料制备方法进行制备得到。
【技术特征摘要】
1.一种应用于钠离子电池的软硬碳复合电极材料制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的应用于钠离子电池的软硬碳复合电极材料制备方法，其特征在于，所述s1中沥青与bc的混合比例分别为95：5、97：3、99：1中的任一种或多种。
3.根据权利要求1所述的应用于钠离子电池的软硬碳复合电极材料制备方法，其特征在于，所述s2中碳粉大小控制d50分别为6um、7um、8um中一种或多种。
4.根据权利要...
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