[发明专利]一种钠离子二次电池负极材料及其制备方法和用途

权利要求书

1.一种钠离子二次电池负极材料，其特征在于，所述材料为非晶碳材料，以煤炭和硬碳前驱体为原料，加入溶剂后机械混合，干燥，然后在惰性气氛下经交联、固化、裂解制备而成。

2.根据权利要求1所述的材料，其特征在于，所述材料为颗粒状，颗粒的平均粒径为1-50μm；d₀₀₂值在0.35-0.42nm之间，L_c值在1-4nm之间,L_a值在3-5nm之间。

3.根据权利要求1所述的材料，其特征在于，所述材料的表面具有包覆层。

4.根据权利要求1所述的材料，其特征在于，所述煤炭包括无烟煤、烟煤和褐煤中的一种或任意几种混合物；所述硬碳前驱体包括葡萄糖、蔗糖、木质素、纤维素、淀粉、酚醛树脂、聚丙烯腈和环氧树脂中的一种或任意几种的混合物。

5.一种钠离子二次电池负极材料，其特征在于，所述材料为非晶碳材料，以煤炭为原料，在惰性气氛下裂解而成。

6.根据权利要求5所述的材料，其特征在于，所述材料为颗粒状，颗粒的平均粒径为1-50μm；d₀₀₂值在0.35-0.42nm之间，L_c值在1-4nm之间,L_a值在3-5nm之间。

7.根据权利要求5所述的材料，其特征在于，所述材料的表面具有包覆层。

8.根据权利要求5所述的材料，其特征在于，所述煤炭包括无烟煤、烟煤和褐煤中的一种或任意几种混合物。

9.一种钠离子二次电池负极材料的制备方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

(1)将煤炭和硬碳前驱体按1∶(0-0.99)的质量比加入溶剂后进行机械混合，得到浆料；(2)将所述浆料进行干燥处理；

(3)在惰性气氛下升温至400℃-600℃，反应0.5-5h；

(4)在惰性气氛下升温至1000℃-1600℃，反应0.5-10h；

(5)冷却后，得到钠离子二次电池负极材料；

其中，所述步骤(1)中的煤炭和硬碳前驱体质量比为1:0时，直接进行步骤(3)-(5)。

10.根据权利要求9所述的制备方法，其特征在于，所述步骤(3)-(4)中升温的速率为0.5-10℃/min。

11.根据权利要求9所述的制备方法，其特征在于，所述机械混合包括球磨、搅拌和超声分散中的任意一种或多种。

12.根据权利要求9所述的制备方法，其特征在于，所述方法还包括：

在所述步骤(4)反应过程中通入流量为0.5-200mL/min含碳氢化合物的气体，用于进行表面包覆；

所述含碳氢化合物的气体包括:天然气、甲烷、乙烷、甲苯、乙烯、乙炔和丙炔中的任一种或多种。

13.一种二次电池的负极极片，其特征在于，所述负极极片包括：

集流体，涂覆于所述集流体之上的粘结剂和如上述权利要求1-4任一权利要求所述的钠离子二次电池负极材料。

14.一种包括上述权利要求13所述的负极极片的二次电池。

15.一种如上述权利要求14所述的二次电池的用途，其特征在于，所述二次电池用于移动设备、电动车，以及太阳能发电、风力发电、智能电网调峰、分布电站、后备电源或通信基站的大规模储能设备。

16.一种二次电池的负极极片，其特征在于，所述负极极片包括：

集流体，涂覆于所述集流体之上的粘结剂和如上述权利要求5-8任一权利要求所述的钠离子二次电池负极材料。

17.一种包括上述权利要求16所述的负极极片的二次电池。

18.一种如上述权利要求17所述的二次电池的用途，其特征在于，所述二次电池用于移动设备、电动车，以及太阳能发电、风力发电、智能电网调峰、分布电站、后备电源或通信基站的大规模储能设备。