1.本發明涉及硬碳材料前驅體、硬碳材料預碳化品、硬碳材料和二次電池,以及制備方法和硬碳材料的應用。
背景技術:
2.近年來隨著新能源行業的崛起,鋰離子電池和鈉離子電池等二次電池逐漸地走進了社會的生產和生活當中。隨著人們對高質量、低成本產品的需求日益增長,二次電池行業也對電池的負極材料提出了更高的要求。研究開發高容量、低成本的負極材料成為了二次電池行業關注的熱點。
3.目前二次電池主要的商業化材料為結構穩定性高、電化學性能優異的碳材料,眾多研究者圍繞著碳負極材料展開了一系列的研究。石墨因其體積變化小、結構穩定及循環性能穩定等特點,成為了鋰離子電池的主要負極材料。但是商用的石墨負極已經基本達到了鋰離子電池的理論容量372mah/g。石墨的碳層間距較小,這導致其在鈉離子電池展現出很低的儲鈉容量。近幾年來商用石墨主要為人造石墨,制造過程中石墨化過程需要大量的電力,這大大提升了制造成本。巨大的能源消耗也明顯與我國大力提倡碳中和的政策相違背。所以,開發新型的負極材料成為了迫切需求。
4.硬碳是一種具有大的層間距、利于鈉離子嵌入和脫出的碳材料。此外,硬碳具有比石墨更優異的儲鋰性能,所以硬碳材料相比石墨材料,可以提升鋰離子電池和鈉離子電池的性能。最重要的是,硬碳的制備過程中不需如石墨化一樣較高的碳化溫度,所以硬碳比石墨的能耗小、成本低,更適合于工業化。
5.目前,已有硬碳材料的應用報道,但現有的硬碳材料在制備工藝復雜度、能耗成本、以及產品的電化學性能方面仍不理想,亟需完善。
技術實現要素:
6.為了克服現有的硬碳材料的制備方法復雜、能耗成本高、及所得電池產品電化學性能不足的問題,本發明提供了一種硬碳材料前驅體、硬碳材料預碳化品、硬碳材料和二次電池,及它們的制備方法和硬碳材料的應用。本發明的制備方法簡便易操作,能耗成本低,可控性強,所制得的硬碳材料結構穩定,作為二次電池電極材料,具有優異的電化學性能。
7.本發明首次將傅克烷基化反應應用于二次電池電極材料的制備工藝中,意外地發現不僅方法本身簡單、成本低、可控性強,而且所制得的硬碳材料作為二次電池電極材料展現出優異的電化學性能。
8.本發明通過下述技術方案解決上述技術問題:
9.本發明提供了一種硬碳材料前驅體的制備方法,其包括以下步驟:鹵代烴中,在路易斯酸催化劑的作用下,將含芳基硬碳材料原料高分子有機物進行傅克烷基化
聲明:
“硬碳材料前驅體、預碳化品、硬碳材料和二次電池、及制備方法和應用與流程” 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)