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1.本發明屬于儲能與節能技術領域，具體涉及一種軟硬碳復合納米材料的制備方法及其在鈉離子電池中的應用。
背景技術：
2.隨著鋰離子電池的快速發展以及全球鋰資源的短缺，與鋰元素在同一周期的鈉元素，因為資源儲量豐富、成本較低，且化學性質與鋰元素非常相似，開始進入研究者們的視野。傳統鋰離子電池負極廣泛使用的石墨材料，層間距較小，難以容納體積較大的鈉離子，限制其應用于在鈉離子電池，相比而言無定形碳則存在一定的可能性。
3.無定形碳主要包括硬碳和軟碳，儲鈉容量可以達到200～500mah/g，硬碳是由任意相互交錯、短程有序的碳層堆積而成，碳層間形成了較多的缺陷和微孔，同時還具有較大的層間距，有序度很低，且不能石墨化，具有多種類型的可逆儲鈉位點，比容量較高、嵌鈉平臺較低、穩定性良好。軟碳是有序度較高，2800℃以上可以石墨化的非晶碳材料，短程有序的石墨化微晶結構有利于插層儲鈉,可提高小電流密度下的比容量，碳層排列規整度高于硬碳,具有更高的導電性,因此倍率性能相對較好，同時軟碳的比表面積及表面缺陷程度較低,能減少對酯類電解液的消耗,有助于提高首次庫倫效率。
4.目前，硬碳的前驅體主要是含芳香環的樹脂類聚合物以及生物質類，二者中樹脂類前驅體價格較高，生物質類前驅體在自然界中廣泛存在，成本較低。腐殖酸是自然界中廣泛存在的大分子有機物質，經過微生物的分解和轉化，以及一系列的化學過程和積累起來的一類有機物質，是由芳香族及其多種官能團構成的高分子有機酸。瀝青作為一種煤化工以及石油化工的副產品，年產4000萬噸以上而且價格非常低廉，是由不同分子量的碳氫化合物及其非金屬衍生物組成的黑褐色復雜混合物，因富含烴類組分而具有較高的碳含量，殘碳率也明顯高于大部分生物質類前驅體以及樹脂類前驅體，是一種典型的軟碳前驅體。專利cn103151497a采用球磨機對天然石墨進行球磨細化處理，然后進行軟碳包覆改性，再進行硬碳包覆，最后在對軟-硬碳雙層包覆改性天然石墨進行固化和碳化得到最終的改性天然石墨。專利cn201711240094.x通過熔融混合，造粒和碳化等系列步驟制備出了軟硬碳復合的負極材料，但該方法仍存在硬碳前驅體收率低、軟/硬碳材料氧化穩定化效果不佳等缺陷。
技術實現要素：
5.為解決軟硬碳復合材料制造成本高、工藝過程復雜、首效及功率特性不兼容的問題，提出了一種工藝簡單、首效與功率特性
聲明：
“軟硬碳復合納米材料的制備方法與流程” 該技術專利(論文)所有權利歸屬于技術(論文)所有人。僅供學習研究，如用于商業用途，請聯系該技術所有人。
我是此專利(論文)的發明人(作者)
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編輯：中冶有色網
來源：寧波中車新能源科技有限公司
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2025年07月24日 ~ 26日 
