[发明专利]一种用于钠离子电池负极的硬碳材料及其制备方法和相关钠离子电池

权利要求书

1.一种用于钠离子电池负极的硬碳材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤1：采用生物质材料作为前驱体；先采用碱性溶液洗涤生物质材料，过滤、分离，得到碱性洗涤产物；然后酸性溶液洗涤所述碱性洗涤产物，过滤、分离，得到酸性洗涤产物；再经干燥处理以去除水分；

步骤2：在惰性气氛下，对经步骤1处理得到干燥产物进行预碳化处理，预碳化完成后自然冷却至室温，得到预碳化产物；

步骤3：在惰性气氛下，对经步骤2处理得到预碳化产物进行热解，热解反应完成后自然冷却至室温，得到热解产物；

步骤4：采用酸性溶液洗涤经步骤3处理得到的热解产物，过滤收集滤出物并进行干燥，至此制得硬碳材料。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤1中所述碱性溶液为强碱溶液，包括氢氧化钠溶液、氢氧化钾溶液；碱性溶液的浓度为0.5～5mol/L，洗涤时间为0.5～20小时。

3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤1和4中酸性溶液为强酸溶液，包括盐酸溶液、硫酸溶液、硝酸溶液，酸性溶液的浓度为0.5～5mol/L，所述步骤1中酸性溶液洗涤时间为0.5～20小时，所述步骤4中酸性溶液洗涤时间为0.5～6小时。

4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤1和4中干燥处理的温度为70～150℃，干燥时间为3～12小时。

5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤2中预碳化处理的具体操作是将干燥产物置于管式炉内，在惰性气氛下升温至预碳化温度并保温，完成后随炉自然冷却至室温。

6.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述预碳化温度为300～600℃，升温速率为2-10℃/min，保温时间为1～5小时。

7.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤3中热解的具体操作是将预碳化产物置于管式炉内，在惰性气氛下升温至预碳化温度并保温，完成后随炉自然冷却至室温。

8.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于，所述预碳化温度为800～1600℃，升温速率为2-10℃/min，保温时间为1～5小时。

9.根据权利要求1至8任一项所述的制备方法制备得到的硬碳材料。

10.一种基于权利要求9硬碳材料作为负极材料的钠离子电池。