【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及钠离子电池，尤其涉及一种生物炭包覆锂离子掺杂硅酸铁钠复合材料及其制备方法和应用。
技术介绍
1、随着化石燃料的消耗增加，一系列难以解决的环境问题随之出现。因此，利用清洁能源替代化石燃料成为一个至关重要的议题。清洁能源多为间歇性能源，而高效的储能设备直接关系到这些能源的储存和利用。其中，可充电电池作为一种可行的储能技术，能够整合可再生能源到电网中。
2、锂离子电池因其便携性和高能量密度而受到广泛关注。然而，锂的地壳储量有限且分布不均，导致锂盐价格持续上涨。钠元素与锂元素具有类似的电化学性质，并且钠盐储量丰富且开采成本低，因此钠离子电池逐渐受到重视。其中，正极材料是决定电池能量密度的关键因素。所以，研究高能量密度的正极材料对于钠离子电池至关重要。
3、在钠离子电池中，硅酸铁钠因其理论比容量高而备受关注，但其导电性差使倍率性能和实际比容量受到严重影响，限制了其在实际应用中的推广。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供一种生物炭包覆锂离子掺杂硅酸铁钠复合材料及其制备方法和应用，所述生物炭包覆锂离子掺杂硅酸铁钠复合材料具有优异的倍率性能和高比容量。
2、为了实现上述专利技术目的，本专利技术提供以下技术方案：
3、本专利技术提供了一种生物炭包覆锂离子掺杂硅酸铁钠复合材料的制备方法，包括以下步骤：
4、将生物质原料与产气助剂混合，进行第一研磨，将所得研磨物料在第一保护气体中进行第一煅烧后，酸洗，得到生物炭；
<...【技术保护点】
1.一种生物炭包覆锂离子掺杂硅酸铁钠复合材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述生物质原料包括咖啡渣、树叶、牛粪、秸秆或木屑；所述产气助剂包括碳酸钙、碳酸镁、碳酸钠、碳酸氢钠、碳酸锌或碳酸铜；所述生物质原料与产气助剂的质量比为1:0.5～1.5；所述第一研磨的时间为0.5～1.5h。
3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述第一保护气体包括氩气或氮气；所述第一煅烧的温度为750～950℃，时间为30～90min。
4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述钠源包括无水乙酸钠、氢氧化钠、碳酸钠、草酸钠、亚硝酸钠、磷酸二氢钠、碳酸氢钠、硫酸氢钠、次磷酸钠、柠檬酸钠、无水硫酸钠、酒石酸钾钠四水合物、海藻酸钠、十二水合磷酸氢二钠、三水合醋酸钠、亚硫酸氢钠和硝酸钠中的至少一种；
5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述钠源、铁源、锂源与硅源的摩尔比为2:(0.9～0.99):(0.01～0.1):1；
6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所
7.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述前驱体与生物炭的质量比为1:0.01～0.1；所述第二研磨的时间为15～45min。
8.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述第二保护气体包括氩气或氮气；所述第二煅烧的温度为500～700℃，时间为5～8h。
9.权利要求1～8任一项所述制备方法制备得到的生物炭包覆锂离子掺杂硅酸铁钠复合材料。
10.权利要求9所述生物炭包覆锂离子掺杂硅酸铁钠复合材料在钠离子电池中的应用。
...【技术特征摘要】
1.一种生物炭包覆锂离子掺杂硅酸铁钠复合材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述生物质原料包括咖啡渣、树叶、牛粪、秸秆或木屑；所述产气助剂包括碳酸钙、碳酸镁、碳酸钠、碳酸氢钠、碳酸锌或碳酸铜；所述生物质原料与产气助剂的质量比为1:0.5～1.5；所述第一研磨的时间为0.5～1.5h。
3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述第一保护气体包括氩气或氮气；所述第一煅烧的温度为750～950℃，时间为30～90min。
4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述钠源包括无水乙酸钠、氢氧化钠、碳酸钠、草酸钠、亚硝酸钠、磷酸二氢钠、碳酸氢钠、硫酸氢钠、次磷酸钠、柠檬酸钠、无水硫酸钠、酒石酸钾钠四水合物、海藻酸钠、十二水合磷酸氢二钠、三水合醋酸钠、亚硫酸氢钠和硝...
【专利技术属性】
技术研发人员：张诚，何阳，吕晓静，李育飞，
申请(专利权)人：平湖市浙江工业大学新材料研究院，
类型：发明
国别省市：
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