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钠离子电池气化渣软碳-钠核壳负极材料及其制备方法和钠电池

158 编辑：北方有色网来源：榆林学院, 西安理工大学

2025-12-23 16:27:59

权利要求 1.一种钠离子电池气化渣软碳-钠核壳负极材料，其特征在于：以1～10μm的金属钠为核体，核体表面原位形成Na2O/Na2CO3界面层，Na2O/Na2CO3界面层外包覆50～300nm厚的软碳壳层;所述软碳壳层具有微孔-介孔-大孔分级结构，其中，微孔的直径小于2nm，介孔的直径为2～50nm，大孔的直径大于50nm。 2.一种钠离子电池气化渣软碳-钠核壳负极材料的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：步骤S1：将气化渣依次进行球磨、筛分，得到气化渣细渣; 步骤S2：将气化渣细渣依次进行酸化、水洗、干燥处理，得到残炭; 步骤S3：对残炭依次进行碳化、活化处理，得到软碳多孔材料，并对软碳多孔材料依次进行水洗和干燥; 步骤S4：将干燥后的软碳多孔材料浸渍在芳香钠络合物溶液中，浸渍完成后依次进行洗涤、干燥，得到气化渣基软碳-芳香钠络合物复合材料;所述干燥后的软碳多孔材料与芳香钠络合物溶液的固液质量比为1:(10～20); 步骤S5：将气化渣基软碳-芳香钠络合物复合材料进行热分解，得到气化渣软碳-钠核壳负极材料。 3.根据权利要求2所述的钠离子电池气化渣软碳-钠核壳负极材料的制备方法，其特征在于：在所述步骤S1中，球磨的球料比为(30～45):1，球磨的转速为300～500rpm，球磨的时间为2～4h，筛分后气化渣的粒径为20～50μm。 4.根据权利要求2所述的钠离子电池气化渣软碳-钠核壳负极材料的制备方法，其特征在于：在所述步骤S2中，将气化渣细渣与酸溶液按照固液质量比1:(3～5)混合，酸化12～24h，酸化后的气化渣细渣使用去离子水水洗至pH呈中性，并在真空条件下80～100℃干燥12～24h;所述酸溶液为HCl溶液或HCl与HF形成的混合酸溶液中的一种，HCl溶液的浓度为3～5mol/L，HF溶液的浓度为4～6mol/L，混合酸溶液中HCl溶液与HF溶液的体积比为(1～3):1。 5.根据权利要求2所述的钠离子电池气化渣软碳-钠核壳负极材料的制备方法，其特征在于：在所述步骤S3中，将残炭在N2气氛下以5～10℃/min升温至800～1000℃，并在800-1000℃下碳化2～4h，碳化后的残炭和KOH溶液按照固液质量

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