一种通过异质原子掺杂制备无定形碳的方法及应用

技术特征：
1.一种通过异质原子掺杂制备无定形碳的方法，其特征在于：以碳源为主要原料，加入一定量异质元素，经球磨制得无定形碳，所述异质元素为非碳单质或化合物的固体。2.根据权利要求1所述的通过异质原子掺杂制备无定形碳的方法，其特征在于：所述碳源包括天然石墨、人造石墨、石墨烯、高温裂解碳、乙炔黑、中间相碳微球、石油焦、碳纤维和热解树脂碳中的一种或多种。3.根据权利要求1所述的通过异质原子掺杂制备无定形碳的方法，其特征在于：所述异质元素为红磷、黑鳞、锡单质、锑单质、氮化硼、二氧化锰、三氧化二铁中的一种或几种，所述异质元素和碳源的混合物中，异质元素所占的质量百分数为0.5％-20％。4.根据权利要求1所述的通过异质原子掺杂制备无定形碳的方法，其特征在于：所述球磨的转速为100-1000r/min，碳源和异质元素的总质量与球磨珠的质量比为1:10-100，球磨时间为1-100h。5.一种无定形碳的应用，其特征在于：采用如权利要求1-4中任一项所述的方法制备的无定形碳作为钠离子二次电池的负极材料。6.一种钠离子二次电池负极极片，其特征在于：包括集流体及涂覆于所述集流体表面的导电涂层；所述导电涂层包括粘结剂、导电剂和如权利要求1-4中任一项所述的方法制备的无定形碳。7.一种钠离子二次电池，其特征在于：主要由正极极片、隔膜、电解液、权利要求6所述的钠离子二次电池负极极片组装而成。

技术总结
本发明涉及无定形碳材料制备技术领域和电池的技术领域，具体涉及一种通过异质原子掺杂制备无定形碳的方法及应用，以碳源为主要原料，加入一定量异质元素，经球磨制得无定形碳，所述异质元素为非碳单质或化合物的固体。本发明通过球磨法对碳源进行异质原子掺杂，使被掺杂处周围的碳原子的电子能带结构发生变化，进而使碳的石墨化结构在高能球磨过程中更容易被破坏，形成纳米级颗粒尺寸的无定形碳，工艺简单，成本低，无高温处理过程，大大减少了能源消耗和环境污染，有利于其工业化推广和应用。当用于钠离子二次电池时能进一步增强碳类负极的储钠性能，所制钠离子二次电池具有较高的质量比容量、稳定的循环性能、优异的倍率性能和良好的安全性能。和良好的安全性能。和良好的安全性能。


技术研发人员：简泽浪 田钰 陈文 张凯程 曾宇杰
受保护的技术使用者：武汉理工大学
技术研发日：2022.02.28
技术公布日：2022/6/10