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      一種無集流體短切碳纖維增強金屬化合物硬碳復合的鈉離子電池負極材料及其制備方法與流程

      文檔序號:42326879發布日期:2025-07-01 19:46閱讀:來源:國知局

      技術特征:

      1.一種無集流體短切碳纖維增強金屬化合物硬碳復合的鈉離子電池負極材料的制備方法,其特征在于,包括以下步驟:

      2.根據權利要求1所述一種無集流體短切碳纖維增強金屬化合物硬碳復合的鈉離子電池負極材料的制備方法,其特征在于,所述酚醛樹脂、金屬化合物和疏解后的短切碳纖維的質量份數比為100:1-10:1-8。

      3.根據權利要求1所述一種無集流體短切碳纖維增強金屬化合物硬碳復合的鈉離子電池負極材料的制備方法,其特征在于,所述酚醛樹脂為熱固性酚醛樹脂、含氮酚醛樹脂、含磷酚醛樹脂和含磷含氮酚醛樹脂中的至少一種;所述金屬化合物為金屬氧化物、金屬硫化物和金屬磷化物中的至少一種。

      4.根據權利要求3所述一種無集流體短切碳纖維增強金屬化合物硬碳復合的鈉離子電池負極材料的制備方法,其特征在于,所述金屬氧化物為sno2、sb2o3和bi2o3中的一種;所述金屬硫化物為sns2、mos2和sos2中的一種;所述金屬磷化物為sn4p3。

      5.根據權利要求1所述一種無集流體短切碳纖維增強金屬化合物硬碳復合的鈉離子電池負極材料的制備方法,其特征在于,在步驟s3中,所述疏解后的短切碳纖維的制備方法,包括以下步驟:

      6.根據權利要求5所述一種無集流體短切碳纖維增強金屬化合物硬碳復合的鈉離子電池負極材料的制備方法,其特征在于,在步驟s51中,所述分散液為質量濃度為0.05%的聚乙烯醇水溶液;所述短切碳纖維為長度2-6mm的短切碳纖維或者多種不同長度的短切碳纖維的組合。

      7.根據權利要求1所述一種無集流體短切碳纖維增強金屬化合物硬碳復合的鈉離子電池負極材料的制備方法,其特征在于,在步驟s4中,所述采用壓制法制備短切碳纖維增強金屬化合物/酚醛樹脂模塑料片的工藝方法為將步驟s3制得的短切碳纖維增強金屬化合物/酚醛樹脂混合料放置于兩層離型紙中間,室溫下,在10mpa下在平板硫化機中研制成片,保壓時間為10-60秒,獲得的短切碳纖維增強金屬化合物/酚醛樹脂模塑料片的厚度為150-350μm。

      8.根據權利要求1所述一種無集流體短切碳纖維增強金屬化合物硬碳復合的鈉離子電池負極材料的制備方法,其特征在于,在步驟s5中,所述熱壓固化成型的工藝條件為固化溫度100-180℃,階梯保溫時間3-6小時,成型壓力為1-8?mpa。

      9.根據權利要求1所述一種無集流體短切碳纖維增強金屬化合物硬碳復合的鈉離子電池負極材料的制備方法,其特征在于,在步驟s6中,所述惰性氣氛為氮氣、氬氣中的一種,所述高溫燒結的工藝條件為:以2-10℃/min升溫速率從室溫升至1200℃,具體升溫方式為,階梯式升溫,室溫升至400℃,保溫1小時,由400℃升至600℃保溫1小時,由600℃升至800℃保溫1小時,由800℃升至1000℃保溫1小時,由1000℃升至1200℃保溫1小時。

      10.一種無集流體短切碳纖維增強金屬化合物硬碳復合的鈉離子電池負極材料,其特征在于,所述無集流體短切碳纖維增強金屬化合物硬碳復合的鈉離子電池負極材料采用權利要求1-9任一項所述的無集流體短切碳纖維增強金屬化合物硬碳復合的鈉離子電池負極材料的制備方法制得。


      技術總結
      本申請涉及鈉離子電池負極材料制備技術領域,尤其涉及一種無集流體短切碳纖維增強金屬化合物硬碳復合的鈉離子電池負極材料及其制備方法。該制備方法,采用在酚醛樹脂中添加金屬化合物和疏解后的短切碳纖維,通過刮涂或壓制法制備短切碳纖維增強金屬化合物/酚醛樹脂模塑料片,再經熱壓固化成型工藝制備短切碳纖維增強金屬化合物/酚醛樹脂復合材料片,并經高溫燒結熱解,獲得無集流體短切碳纖維增強金屬化合物硬碳復合的鈉離子電池負極材料。本申請的制備方法不僅環境友好、資源節約,而且能夠有效提高鈉離子電池負極材料的儲鈉容量和電極結構穩定性,同時簡化了制備流程,有利于實現工業化生產。

      技術研發人員:陳立新,羅賀斌,趙曉東,張潔云,劉曉琛,歐業,詹建寧,高一鳴
      受保護的技術使用者:福建藍海黑石新材料科技有限公司
      技術研發日:
      技術公布日:2025/6/30
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