钠离子电池用有序多孔硬碳的制作方法

技术特征：
1.一种碳电极材料制备方法，包括：提供聚合物前驱体，其选自聚乙烯醇缩丁醛、聚丙烯腈、聚乙烯醇、聚偏二氟乙烯、聚四氟乙烯中的至少一种；提供有机溶剂，其选自n,n
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二甲基甲酰胺、二甲基亚砜和丙酮中的至少一种；提供相分离促进剂，其选自聚乙烯吡咯烷酮、聚氧乙烯聚氧丙烯、聚氧化乙烯中的至少一种；将聚合物前驱体和相分离促进剂依次溶解于有机溶剂中形成混合溶液，其中聚合物前驱体和相分离促进剂的质量比为1:0～1:3；将混合溶液油浴加热并搅拌后形成溶胶液，其中油浴加热温度为75～85℃，时间为8～10h；将溶胶液均匀滴注在模具表面上形成凝胶膜；将表面形成有凝胶膜的模具浸入去离子水中进行相分离；相分离时不断更换去离子水直至去离子水不再浑浊而在模具上得到多孔膜；将多孔膜自模具分离并烘干；将烘干后的多孔膜在保护气氛下碳化后形成硬碳；以及再将硬碳球磨为颗粒后得到碳电极材料。2.根据权利要求1的制备方法，其中在模具表面上形成厚度为0.2～0.8mm的凝胶薄膜。3.根据权利要求1的制备方法，其中去离子水的温度为60
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80℃。4.根据权利要求1的制备方法，其中碳化在保护气氛下进行。5.一种钠离子电池负极，由根据权利要求1
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4之一的方法所制备的碳电极材料形成。

技术总结
钠离子电池用有序多孔硬碳，其制备方法包括：将聚合物前驱体和相分离促进剂依次溶解于有机溶剂中形成混合溶液；将混合溶液油浴加热并搅拌后形成溶胶液；将溶胶液均匀滴注在模具表面上形成凝胶膜；将表面形成有凝胶膜的模具浸入去离子水中进行相分离；将所得多孔膜自模具分离并烘干；将烘干后的多孔膜在保护气氛下碳化后形成硬碳。本发明通过选择具有合适极性的相分离促进剂与特定前驱体形成溶胶凝胶薄膜，通过简单的水洗相分离可快速将薄膜有序造孔，碳化后得到的材料类似于天然木材，具备大量垂直有序的大孔通道，从而能够提升电解液的浸润性和快速传输。浸润性和快速传输。


技术研发人员：白莹 吴锋 刘明权 吴川
受保护的技术使用者：北京理工大学
技术研发日：2021.09.06
技术公布日：2021/12/3