1.本發明涉及電極材料技術領域，尤其涉及一種硬碳材料及其制備方法。
背景技術：
2.二次電池(rechargeable battery)又稱為充電電池或蓄電池，是指在電池放電后可通過充電的方式使活性物質激活而繼續使用的電池。目前市場上主要的二次電池有鋰離子電池、鈉離子電池、超級電容器、鎳氫電池、鎳鎘電池、鉛酸(或鉛蓄)電池和可充堿性電池等。負極材料是二次電池在充電過程中離子和電子的載體，起著能量的儲存與釋放的作用。負極材料是二次電池的重要組成部分。
3.負極材料可分為炭材料和非炭材料兩大類。炭材料包括石墨、硬碳、軟碳和中間相炭微球等，非炭材料包括硅基材料、鈦酸鋰和錫基材料等。目前市場中應用最廣、產銷量最大的負極材料是石墨，但石墨負極的理論比容量較低，僅為372ma·h/g，而且大倍率持續充放電能力和低溫性能難以有效提高，因此，開發一種新型的比容量高、倍率性能優秀且低溫性能良好的鋰離子電池負極材料，是當前研究的重要方向。
4.硬碳是指難以石墨化的碳材料，是由高分子聚合物熱分解形成。硬碳具有相互交錯的層狀結構，且碳層間距大，鋰離子可以從不同角度嵌入和脫出，從而提高了鋰離子的擴散速度，可以實現材料的快速充放電。加上大量微孔的存在，硬碳材料擁有更多的嵌鋰空間，可逆比容量一般為300～700ma·/g，甚至能超過1000ma·h/g，遠大于石墨的理論容量372ma·h/g。硬碳材料的結構穩定且在充放電過程中的體積膨脹非常小，使其擁有優秀的長循環性能。硬碳的嵌鋰電位能夠高于0.2v，安全性能好。硬碳材料具有以上優秀的綜合性能，與未來純動力電池/儲能電池的長循環性能要求、48v啟停電池/phev功率電池/消費電池/超級電容器的高能量密度高功率要求相匹配。同時硬碳的炭層間距大，被認為是目前鈉離子電池應用中綜合性能最優的負極材料。
5.硬碳材料的結構優勢也帶來了相應的不利之處，在其制備過程內部結構會產生大量的晶格缺陷，這導致了在嵌鋰過程中，鋰離子不僅嵌入碳原子層間，而且會嵌入到這些晶格缺陷中，雖硬碳負極的比容量能明顯提高，但這些晶格缺陷也導致了硬碳負極材料的首次庫倫效率低的現象。
技術實現要素：
6.本發明的目的在于提供一種硬碳材料及其制備方法，所述制備方法制備得到的硬碳材料具有高比容量和高首次庫倫效率。
7.為了實現上述發明目的，本發明提供以下技術方案：
8.本發
聲明：
“硬碳材料及其制備方法與流程” 該技術專利(論文)所有權利歸屬于技術(論文)所有人。僅供學習研究，如用于商業用途，請聯系該技術所有人。
我是此專利(論文)的發明人(作者)
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編輯：中冶有色網
來源：贛州立探新能源科技有限公司
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2025年07月09日 ~ 11日 
