[发明专利]一种钠离子电池煤基硬炭负极材料及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种钠离子电池煤基硬炭负极材料，其特征在于，所述钠离子电池煤基硬炭材料晶面间距d₀₀₂值为0.2nm以上；优选为0.2-0.5nm，更优选为0.364-0.384nm。

2.根据权利要求1所述的钠离子电池煤基硬炭负极材料，其特征在于，A_G/A_D值为0.1-0.6，优选为0.21-0.49。

3.根据权利要求1-2任一项所述的钠离子电池煤基硬炭负极材料，其特征在于，L_c值为1-4nm,优选2.11-2.60nm；L_a值为0.5-2.5nm，优选为1.75-2.18nm。

4.根据权利要求1-3任一项所述的钠离子电池煤基硬炭负极材料，其特征在于，所述煤基硬炭负极材料为颗粒状，平均粒径为28-470μm。

5.根据权利要求1-4任一项所述钠离子电池煤基硬炭负极材料，通过对原料煤进行脱灰处理、炭化处理和程序降温处理得到，其中，所述原料煤为烟煤、次烟煤和褐煤中的一种或多种，优选为褐煤。

6.根据权利要求5所述的钠离子电池煤基硬炭负极材料，其中，程序降温处理是指，采用1-5℃min^-1降至15-30℃。

7.根据权利要求5或6所述的钠离子电池煤基硬炭负极材料，其中，脱灰处理是指，采用酸进行2步脱灰处理，优选所述2步脱灰处理是指采用盐酸、氢氟酸、硝酸或硫酸进行处理，其中2步脱灰处理所采用的酸可以相同或不同。

8.制备权利要求1-7任一项所述的钠离子电池煤基硬炭负极材料的方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1：将原料煤粉碎，过筛，置于脱灰溶液中处理后，水洗至中性，干燥后得到炭前驱体；

步骤:2：将步骤1中得到的炭前驱体在惰性气体保护下，经过高温炭化后，程序降温至15-30℃，得到钠离子电池煤基硬炭负极材料。

9.根据权利要求8所述的钠离子电池煤基硬炭负极材料的制备方法，其特征在于，步骤1中，所述原料煤为烟煤、次烟煤和褐煤中的一种或多种，优选为褐煤。

10.根据权利要求8所述的钠离子电池煤基硬炭负极材料的制备方法，其特征在于，步骤1中，所述置于脱灰溶液中处理是指采用酸进行2步脱灰处理；优选所述2步脱灰处理采用盐酸、氢氟酸、硝酸或硫酸进行处理，其中2步脱灰处理所采用的酸可以相同或不同。

11.根据权利要求8所述的钠离子电池煤基硬炭负极材料的制备方法，其特征在于，步骤1中，所述的脱灰溶液的用量是：每克煤用10-30mL酸进行脱灰处理。

12.根据权利要求8所述的钠离子电池煤基硬炭负极材料的制备方法，其特征在于，步骤2中，炭化所用的惰性气体为氮气、氩气中的至少一种。

13.根据权利要求8所述的钠离子电池煤基硬炭负极材料的制备方法，其特征在于，步骤2中，炭化所用惰性气体的通入流量为30-600cc min^-1。

14.根据权利要求8所述的钠离子电池煤基硬炭负极材料的制备方法，其特征在于，步骤2中，以1-5℃ min^-1的速率升温至1000-1600℃并停留1-4h，优选为以1-5℃ min^-1的速率升温至1350-1420℃并停留2h。

15.根据权利要求8所述的钠离子电池煤基硬炭负极材料的制备方法，其特征在于，步骤2中，冷却过程采用程序降温，以1-5℃ min^-1降至15-30℃。