【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及電池材料，具體涉及一種無定形碳材料及其制備方法和應用、鈉離子電池。
技術介紹
1、鋰離子電池產業市場將迎來井噴期，但是鋰資源稀缺且分布不均。鈉元素具有與鋰元素性質相似，儲量豐富，成本低廉和潛在的高安全性的優點，因此鈉離子電池在大規模儲能應用中極具發展前景，其具有良好的循環壽命，在倍率性能、高低溫性能方面也都與各種類型的鋰離子電池相當，同時具有資源優勢，在儲能等領域具有較好的應用前景。
2、硬炭材料具有宏觀非石墨結構，層間距大，同時微觀結構無序，不易發生石墨化。硬炭前驅體來源豐富，包括樹脂(環氧樹脂、酚醛樹脂等)、高分子聚合物、生物質等，硬炭作為鈉離子電池電極材料具有較高的低壓平臺容量，是鈉離子電池最有應用前景的負極材料之一。
3、相關技術中將蔗糖作為硬炭前驅體直接熱解制備得到硬炭材料用于鈉離子電池負極，但其產炭率較低，會造成負極材料成本高，無法滿足實際應用。
技術實現思路
1、有鑒于此，本專利技術的主要目的在于提供一種無定形碳材料及其制備方法和應用、鈉離子電池，制備了具有特殊孔結構的材料，作為鈉離子電池負極材料時，在提升儲鈉容量的基礎上，提升了產炭率，可進一步降低成本。
2、為實現上述專利技術目的，本專利技術第一方面提供了一種無定形碳材料的制備方法，包括如下步驟：
3、1)將蔗糖與磷酸二氫銨混合后加熱，得到預處理的蔗糖；
4、2)將所述預處理的蔗糖與樹脂混合進行包覆；以及，
5、3)將所述包覆后的
6、進一步地，所述步驟1)中，按重量份數計，將蔗糖與磷酸二氫銨按照9-2:1混合。
7、進一步地，所述蔗糖的粒徑為5-10微米。
8、進一步地，所述步驟1)中加熱的參數包括：在空氣氣氛下100℃-200℃處理1-8小時。
9、進一步地，所述步驟2)中，按重量份數計，將所述預處理的蔗糖與樹脂按照10-1:1的比例混合。
10、進一步地，所述樹脂選自酚醛樹脂、環氧樹脂中的一種或多種。
11、進一步地，所述步驟3)中高溫碳化處理的參數包括：在惰性氣體氛圍下1000℃-1600℃高溫處理1-8小時。惰性氣體優選為氮氣。
12、本專利技術第二方面提供了由上述制備方法制得的無定形碳材料，所述無定形碳材料的孔結構v＜3nm/v總：7-20，產炭率＞45％。
13、本專利技術第三方面提供了由上述制備方法制得的無定形碳材料的應用，將其作為鈉離子電池中的負極材料。
14、本專利技術第四方面提供了一種鈉離子電池，其包含由上述無定形碳材料制作的負極材料。
15、本專利技術與現有技術相比，具有以下優點：
16、本專利技術首先將蔗糖與磷酸二氫銨混合后加熱，得到預處理的蔗糖，經上述預處理后可增加蔗糖產炭率，但同時也會發生微孔降低的情況，因此本專利技術將所述預處理的蔗糖與樹脂混合進行包覆，以提升蔗糖中的微孔，增加儲鈉容量，之后將所述包覆后的蔗糖進行高溫碳化處理，即得到所述無定形碳材料。綜上，本專利技術通過引入磷酸二氫銨對蔗糖加熱預處理，同時通過引入樹脂對蔗糖進行包覆，可調控蔗糖的孔徑分布，制備了具有特殊孔結構的蔗糖復合材料，其中的孔結構v＜3nm/v總：7-20，產炭率可提高至＞45％。將其作為鈉離子電池負極材料時，在提升儲鈉容量的基礎上，提升了產炭率，可進一步降低成本。
17、本專利技術的其它特征和優點將通過隨后的具體實施方式予以詳細說明。
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1.一種無定形碳材料的制備方法，其特征在于：包括如下步驟：
2.根據權利要求1所述無定形碳材料的制備方法，其特征在于：所述步驟1)中，按重量份數計，將蔗糖與磷酸二氫銨按照9-2:1混合。
3.根據權利要求1或2所述無定形碳材料的制備方法，其特征在于：所述蔗糖的粒徑為5-10微米。
4.根據權利要求1-3任一項所述無定形碳材料的制備方法，其特征在于：所述步驟1)中加熱的參數包括：在空氣氣氛下100℃-200℃處理1-8小時。
5.根據權利要求1所述無定形碳材料的制備方法，其特征在于：所述步驟2)中，按重量份數計，將所述預處理的蔗糖與樹脂按照10-1:1的比例混合。
6.根據權利要求5所述無定形碳材料的制備方法，其特征在于：所述樹脂選自酚醛樹脂、環氧樹脂中的一種或多種。
7.根據權利要求1所述無定形碳材料的制備方法，其特征在于：所述步驟3)中高溫碳化處理的參數包括：在惰性氣體氛圍下1000℃-1600℃高溫處理1-8小時；惰性氣體優選為氮氣。
8.由權利要求1-7任一項所述制備方法制得的無定形碳材料，
9.由權利要求1-7任一項所述制備方法制得的無定形碳材料的應用，將其作為鈉離子電池中的負極材料。
10.一種鈉離子電池，其包含由權利要求8所述無定形碳材料或者權利要求1-7任一項所述制備方法制得的無定形碳材料制作的負極材料。
...【技術特征摘要】
1.一種無定形碳材料的制備方法，其特征在于：包括如下步驟：
2.根據權利要求1所述無定形碳材料的制備方法，其特征在于：所述步驟1)中，按重量份數計，將蔗糖與磷酸二氫銨按照9-2:1混合。
3.根據權利要求1或2所述無定形碳材料的制備方法，其特征在于：所述蔗糖的粒徑為5-10微米。
4.根據權利要求1-3任一項所述無定形碳材料的制備方法，其特征在于：所述步驟1)中加熱的參數包括：在空氣氣氛下100℃-200℃處理1-8小時。
5.根據權利要求1所述無定形碳材料的制備方法，其特征在于：所述步驟2)中，按重量份數計，將所述預處理的蔗糖與樹脂按照10-1:1的比例混合。
6.根據權利要求5所述無定形碳材...
【專利技術屬性】
技術研發人員：孔俊麗，董春偉，蘇志江，
申請(專利權)人：國家能源投資集團有限責任公司，
類型：發明
國別省市：
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