1.本發明涉及二次電池負極材料領域，具體涉及一種硬碳負極材料及其制備方法和應用。
背景技術：
2.據預測，2025年動力電池裝車量達到1161gwh，較2020年增長735％，負極材料作為電池行業的關鍵性材料，涵蓋了消費電池、動力電池、儲能電池和儲能電站等領域。目前鋰離子電池負極材料以人造石墨和天然石墨為主，石墨負極的層間距(約0.335nm)較小，不能為鋰離子提供足夠寬敞的嵌入通道，而且擴散方式為二維層間擴散，倍率性能提升困難，難以實現快速充放電。市面上出售的石墨負極材料通過減小石墨顆粒粒徑，縮短嵌鋰途徑來實現快充，這種方法不能從根本上解決快充的問題。與石墨相比，硬碳具有較大的層間距(0.37-0.42nm)，為鋰離子嵌入提供足夠寬敞的通道，同時可以降低鋰離子穿越的能量壁壘，真正意義上實現鋰離子電池快充。鈉離子電池和鋰離子電池原理相同、工藝類似、設備兼容，兼具低成本、倍率性能好、長壽命和高安全性性能，未來鈉離子電池與鋰離子電池形成互補，降低動力電池行業對境外鋰資源的依賴。鈉離子半徑(0.102nm)遠遠大于鋰離子半徑(0.076nm)，采用石墨材料作為鈉離子電池負極會造成體積嚴重膨脹，材料變形，循環壽命大幅度縮短，而層間距更大的硬碳材料完全可以滿足鈉離子嵌入且順暢通行的要求。因此，不管是對于鋰離子電池還是鈉離子電池，硬碳負極材料都是一款前景最好的負極材料，然而，這類材料首次庫倫效率普遍較低。
3.現有研究中，通過采用酚醛樹脂溶液與磺化聚苯乙烯微球和氨基硅烷混合得到前驅體，然后再與鋰鹽混合經化學氣相沉積后得到球狀硬碳材料；還有研究通過將tio2與鋰鹽及鋰金屬粉超聲分散在溶劑一，烯丙基酚醛樹脂溶解在溶劑二，溶劑一緩慢倒入溶劑二中，攪拌均勻后加熱固化并高溫固化得到硬碳負極材料。雖然上述預鋰化是一個提升負極材料首次庫倫效率的有效手段，但是考慮到設備成本、廠房改造成本及鋰電池制造的時間成本等，致使通過預鋰化提升硬碳材料首次庫倫效率的應用較少。
4.因此開發一種硬碳負極材料及其制備方法和應用，能夠解決現有技術中庫倫效率低，可逆容量低是目前的當務之急。
技術實現要素：
5.本發明旨在至少解決上述現有技術中存在的技術問題之一。本發提供一種通過改變硬碳內部孔隙結構來提升首次庫倫效率的高可逆容量酚醛樹脂基硬碳負極材料及其簡單易行的制備方法，本發明通過以下方案實現。
6.
聲明：
“硬碳負極材料及其制備方法和應用與流程” 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)
975
編輯：中冶有色網
來源：湖南镕鋰新材料科技有限公司
分享 0
舉報 0
收藏 0
反對 0
點贊 0
2025年08月07日 ~ 09日 
