钠离子电池负极材料的制备方法及负极材料，钠离子电池.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN113659143A(43)申请公布日2021.11.16(21)申请号202110906346.8(22)申请日2021.08.06(71)申请人东莞市创明电池技术有限公司地址523000广东省东莞市松山湖园区工业西三路9号(72)发明人赵斯琦(74)专利代理机构广州三环专利商标代理有限公司44202代理人张艳美邹敏敏(51)Int.Cl.H01M4/62(2006.01)H01M4/587(2010.01)H01M10/054(2010.01)权利要求书1页说明书5页(54)发明名称钠离子电池负极材料的制备方法及负极材料，钠离子电池(57)摘要本发明提供了一种钠离子电池负极材料的制备方法及负极材料，及钠离子电池。其中，钠离子电池负极材料的制备方法，包括：(1)水热反应将苯二胺、单宁酸和氧化石墨烯于水中搅拌均匀后，转入反应釜中进行水热反应得复合物；(2)碳化反应将复合物于400～700℃的碳化炉中进行碳化。本发明的制备方法中，苯二胺和单宁酸经碳化后可于石墨烯的基础上形成硬碳材料，提供更多的离子扩散通道，提升大倍率充放电性能。苯二胺和单宁酸可对形成的石墨烯复合材料进行杂元素掺杂，以增加材料的部分活性位点，提高整体材料容量。而且，掺杂N和O且碳化的石墨烯复合材料也具有较高的导电性，于制备成负极片时，可减少导电剂的加入，从而降低电池制造成本。CN113659143ACN113659143A权利要求书1/1页1.一种钠离子电池负极材料的制备方法，其特征在于，包括：(1)水热反应将苯二胺、单宁酸和氧化石墨烯于水中搅拌均匀后，转入反应釜中进行水热反应得复合物；(2)碳化反应将所述复合物于400～700℃的碳化炉中进行碳化。2.根据权利要求1所述的钠离子电池负极材料的制备方法，其特征在于，所述苯二胺、所述单宁酸和所述氧化石墨烯的质量比为1～3:1～3:1。3.根据权利要求1所述的钠离子电池负极材料的制备方法，其特征在于，所述水热反应的条件为反应温度85～180℃、反应时间2～12h。4.一种钠离子电池负极材料，其特征在于，为掺杂N和O且碳化的石墨烯复合材料。5.根据权利要求4所述的钠离子电池负极材料，其特征在于，所述石墨烯复合材料经由氧化石墨烯还原，且与苯二胺和单宁酸碳化而得。6.一种钠离子电池，包括正极、负极和电解液，所述正极的活性材料为钠活性材料，其特征在于，所述负极的活性材料为权利要求1～3任一所述的钠离子电池负极材料的制备方法所制备的钠离子电池负极材料或权利要求4或5所述的钠离子电池负极材料。7.根据权利要求6所述的钠离子电池，其特征在于，以质量百分数计，所述负极包括85～95％的活性材料、0.1～8％的导电剂和0.1～10％的粘结剂。8.根据权利要求6所述的钠离子电池，其特征在于，所述正极的活性材料为NaxM[M′(CN)6]y·zH2O，其中，M和M′各自独立的选自Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Zn、V和Cr中的一种或多种，0<x≤2，0.8≤y<1，0<z≤20。9.根据权利要求8所述的钠离子电池，其特征在于，以质量百分数计，所述正极包括90～98％的活性材料、0.1～5％的导电剂和0.1～5％的粘结剂。10.根据权利要求8所述的钠离子电池，其特征在于，所述电解液包括有机溶剂和钠盐。2CN113659143A说明书1/5页钠离子电池负极材料的制备方法及负极材料，钠离子电池技术领域[0001]本发明涉及储能器械领域，尤其涉及钠离子电池，更加涉及钠离子电池负极材料的制备方法及钠离子电池负极材料。背景技术[0002]近年来锂离子电池因其具有轻质量、高电压、高容量、大功率、放电平稳、环境友好等优点，在便携式电子设备、电动汽车、空间技术、国防工业等多方面展示出了广阔的应用前景和潜在的巨大经济效益。但是，有限的锂资源和持续升高的锂原料价格限制了锂离子电池的大规模开发。[0003]另一方面，钠元素的储量是极为丰富的(地壳中金属元素排名第四，占总储量的2.64％)，而且价格低廉，与锂元素处于同一主族，化学性质相似，电极电势也比较接近。因此，用钠取代锂得到的性能优良的钠离子电池将能解决锂电大规模储电应用的问题。为此，探寻高容量及优异循环性能的钠电极材料成为目前电池研究领域新的热点。[0004]现有钠离子电池一般使用硬碳作为负极材料，硬碳是指难石墨化的碳，相对于传统石墨由于具有高度无序的结构和大的层间距以及较多的缺陷，使得硬碳比较适合于用作钠离子电池的负极材料。但是，硬碳材料低的石墨化程度导致其倍率性能欠佳，同时硬碳材料若要保证较高的可逆容量，有一部分容量来自于低电压(约0V左右)，这部分的电压接近钠析出电压，这可能会在快速充电过程导致严重的安全隐患。[0005]因此