[发明专利]形貌和孔道结构可调控的硬碳微球、其制备方法和应用

权利要求书

1.一种硬碳微球，所述微球的表面具有凹陷，所述硬碳微球的粒径为1~5 μm，

在所述硬碳微球的拉曼光谱中，1343 cm⁻¹附近的由缺陷导致的D谱带的峰与在1589 cm⁻¹附近的由结晶石墨形成的G谱带的峰的强度的比率 I_D/I_G为1.031~1.069，

所述硬碳微球的BET表面积为200~505 m²·g^-1，所述硬碳微球的孔体积为0.040~0.067cm³·g^-1，

在所述微球中，（002）面的平均层面间距d₀₀₂为0.395~0.412 nm，其是通过使用CuKα射线作为射线源的X射线衍射法得出的，并且基于布拉格方程计算得到，

并且所述硬碳微球由包括如下步骤的方法制备得到：

1) 将木质素磺酸钠与水溶性无机盐的混合物溶于水中，制得前驱体喷雾溶液，所述木质素磺酸钠与水溶性无机盐的重量比为1∶1~6；

2) 将在步骤1)中得到的前驱体喷雾溶液经喷雾干燥处理获得前驱体粉末；

3) 将所述前驱体粉末在保护气氛下在500~800 ℃进行煅烧预碳化；

4) 用稀酸水溶液和水多次清洗步骤3)所得的粉末并干燥；

5) 将步骤4)所得粉末在保护气氛下进行在1100~1500 ℃下的高温碳化，得到所述硬碳微球，

所述水溶性无机盐为水溶性的钠盐或钾盐。

2.根据权利要求1所述的硬碳微球，其中，所述硬碳微球的粒径为1~3 μm。

3.一种制备根据权利要求1或2所述的硬碳微球的方法，其包括如下步骤：

1) 将木质素磺酸钠与水溶性无机盐的混合物溶于水中，制得前驱体喷雾溶液，所述木质素磺酸钠与水溶性无机盐的重量比为1∶1~6；

2) 将在步骤1)中得到的前驱体喷雾溶液经喷雾干燥处理获得前驱体粉末；

3) 将所述前驱体粉末在保护气氛下在500~800 ℃进行煅烧预碳化；

4) 用稀酸水溶液和水多次清洗步骤3)所得的粉末并干燥；

5) 将步骤4)所得粉末在保护气氛下进行在1100~1500 ℃下的高温碳化，得到所述硬碳微球，

所述水溶性无机盐为水溶性的钠盐或钾盐。

4.根据权利要求3所述的方法，其中，所述水溶性无机盐为氯化钠。

5.根据权利要求3或4所述的方法，其中，

步骤1)和步骤4)中的水为去离子水；

步骤4)中的稀酸水溶液为稀盐酸，其浓度为0.1~8mol/L。

6.根据权利要求5所述的方法，其中，步骤4)中的稀酸水溶液为稀盐酸，其浓度为0.5~3mol/L。

7.根据权利要求3或4所述的方法，其中，

所述预碳化处理时间为1~3 h，升温速率为1~5 ℃·min^-1；

所述高温碳化的时间为1~3 h，升温速率为1~5 ℃·min^-1。

8.一种用于钠离子电池的负极材料，其包含根据权利要求1或2所述的硬碳微球。

9.一种钠离子电池，其负极包含根据权利要求8所述的负极材料。