【技術實現(xiàn)步驟摘要】
本申請屬于電池，更具體地，涉及一種瀝青基硬碳的制備方法及產品。
技術介紹
1、鈉離子電池是一種新型二次電池，鈉離子作為電荷載體，在電極材料間來回遷移，實現(xiàn)電能的儲存與釋放。與鋰離子電池相比，鈉離子電池具備豐富的儲量、低成本等優(yōu)勢，成為可持續(xù)能源領域備受關注的熱點之一。硬碳是鈉離子電池中常用的負極材料，其具有工作電壓高、成本低、適合大規(guī)模生產等優(yōu)勢。瀝青作為一種制備硬碳的前驅體材料，具有原料成本低、原料儲備豐富等優(yōu)勢。然而在預氧化步驟中，由于氧化工藝的原因，氧化不均勻，整體氧化效果欠佳，從而影響了硬碳的電化學性能。
技術實現(xiàn)思路
1、針對現(xiàn)有技術的缺陷，本申請的目的在于通過改變預氧化工序的物料堆積厚度，來改善瀝青的氧化效果。
2、為實現(xiàn)上述目的，本申請?zhí)峁┝艘环N瀝青基硬碳的制備方法，將瀝青粉末依次預氧化并高溫碳化，獲得所述瀝青基硬碳；
3、所述預氧化為：將瀝青粉末在載具中鋪設0.2～2cm的厚度，并在150～350℃的含氧氣氛下熱處理2～12h。
4、優(yōu)選的，所述載具的材料為莫來石、剛玉、石墨或聚四氟乙烯。
5、作為進一步優(yōu)選的，所述載具為莫來石匣缽。
6、優(yōu)選的，在所述預氧化和高溫碳化之間，還包括預碳化；所述預碳化為：將預氧化后的瀝青粉末600～900℃熱處理2～4小時。
7、作為進一步優(yōu)選的，所述預碳化的氣氛為含氧氣氛或含二氧化碳氣氛。
8、作為進一步優(yōu)選的，在所述預碳化和高溫碳化之間，還包括，將
9、作為更進一步優(yōu)選的，所述預氧化的含氧氣氛以及預碳化的含氧氣氛中，氧氣的體積比大于等于20％。
10、優(yōu)選的，所述瀝青粉末的粒徑d50為10～100μm。
11、優(yōu)選的，所述瀝青粉末的軟化點為100～300℃。
12、優(yōu)選的，所述高溫碳化為：將預碳化后的瀝青粉末在惰性氣體中、1100～1700℃熱處理1～4h，獲得所述瀝青基硬碳。
13、作為進一步優(yōu)選的，在所述預碳化和高溫碳化之間，還包括，將預碳化后的瀝青粉末粉碎至粒徑d50為3～8μm。
14、作為進一步優(yōu)選的，所述惰性氣體由氮氣、氦氣、氖氣、氬氣、氪氣、氙氣或氡氣中的一種或多種組成。
15、本申請還提供了一種利用上述制備方法獲得的瀝青基硬碳以及包括該瀝青基硬碳的鈉離子電池。
16、總體而言，通過本申請所構思的以上技術方案與現(xiàn)有技術相比，主要具備以下的技術優(yōu)點：
17、本申請通過改變預氧化工序的物料堆積厚度，來調整物料的氧化效果，提高氧化程度均勻性；避免堆料厚度過厚導致氧化料出現(xiàn)分層夾心現(xiàn)象從而影響硬碳電化學性能，也避免過薄導致物料氧化程度過高導致最終形成的硬碳的電化學性能下降的趨勢；經驗證，在0.1c電流密度下，本申請實施例的首次放電容量高于250mah/g，容量保持率達到85％以上，相比對比例有了顯著提升。
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1.一種瀝青基硬碳的制備方法，其特征在于，將瀝青粉末依次預氧化并高溫碳化，獲得所述瀝青基硬碳；
2.如權利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述載具為莫來石匣缽。
3.如權利要求1所述的制備方法，其特征在于，在所述預氧化和高溫碳化之間，還包括預碳化；
4.如權利要求3所述的制備方法，其特征在于，所述預碳化的氣氛為含氧氣氛或含二氧化碳氣氛。
5.如權利要求3所述的制備方法，其特征在于，在所述預碳化和高溫碳化之間，還包括，將預碳化后的瀝青粉末粉碎至粒徑D50為3～8μm。
6.如權利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述瀝青粉末的粒徑D50為10～100μm；
7.如權利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述高溫碳化為：將預碳化后的瀝青粉末在惰性氣體中，1100～1700℃熱處理1～4h，獲得所述瀝青基硬碳。
8.如權利要求7所述的制備方法，其特征在于，所述惰性氣體由氮氣、氦氣、氖氣、氬氣、氪氣、氙氣或氡氣中的一種或多種組成。
9.權利要求1-8中任意一項所述制備方法獲得的瀝青基硬碳。p>
10.包括權利要求9所述瀝青基硬碳的鈉離子電池。
...【技術特征摘要】
1.一種瀝青基硬碳的制備方法，其特征在于，將瀝青粉末依次預氧化并高溫碳化，獲得所述瀝青基硬碳；
2.如權利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述載具為莫來石匣缽。
3.如權利要求1所述的制備方法，其特征在于，在所述預氧化和高溫碳化之間，還包括預碳化；
4.如權利要求3所述的制備方法，其特征在于，所述預碳化的氣氛為含氧氣氛或含二氧化碳氣氛。
5.如權利要求3所述的制備方法，其特征在于，在所述預碳化和高溫碳化之間，還包括，將預碳化后的瀝青粉末粉碎至粒徑d50為3～8μm。
【專利技術屬性】
技術研發(fā)人員：劉義，吳琦辰，王杰，萬翠翠，陳家運，王月月，
申請(專利權)人：武漢天鈉科技有限公司，
類型：發(fā)明
國別省市：
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