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硬碳材料前驅(qū)體、預(yù)碳化品、硬碳材料和二次電池、及制備方法和應(yīng)用與流程

1919 編輯：中冶有色網(wǎng) 來源：上海杉杉新材料有限公司

2023-10-26 14:09:29

1.本發(fā)明涉及硬碳材料前驅(qū)體、硬碳材料預(yù)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(yīng)用。背景技術(shù)： 2.近年來隨著新能源行業(yè)的崛起，鋰離子電池和鈉離子電池等二次電池逐漸地走進(jìn)了社會的生產(chǎn)和生活當(dāng)中。隨著人們對高質(zhì)量、低成本產(chǎn)品的需求日益增長，二次電池行業(yè)也對電池的負(fù)極材料提出了更高的要求。研究開發(fā)高容量、低成本的負(fù)極材料成為了二次電池行業(yè)關(guān)注的熱點。 3.目前二次電池主要的商業(yè)化材料為結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性高、電化學(xué)性能優(yōu)異的碳材料，眾多研究者圍繞著碳負(fù)極材料展開了一系列的研究。石墨因其體積變化小、結(jié)構(gòu)穩(wěn)定及循環(huán)性能穩(wěn)定等特點，成為了鋰離子電池的主要負(fù)極材料。但是商用的石墨負(fù)極已經(jīng)基本達(dá)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(dǎo)致其在鈉離子電池展現(xiàn)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(fā)新型的負(fù)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(yōu)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(yè)化。 5.目前，已有硬碳材料的應(yīng)用報道，但現(xiàn)有的硬碳材料在制備工藝復(fù)雜度、能耗成本、以及產(chǎn)品的電化學(xué)性能方面仍不理想，亟需完善。技術(shù)實現(xiàn)要素： 6.為了克服現(xiàn)有的硬碳材料的制備方法復(fù)雜、能耗成本高、及所得電池產(chǎn)品電化學(xué)性能不足的問題，本發(fā)明提供了一種硬碳材料前驅(qū)體、硬碳材料預(yù)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(yīng)用。本發(fā)明的制備方法簡便易操作，能耗成本低，可控性強(qiáng)，所制得的硬碳材料結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，作為二次電池電極材料，具有優(yōu)異的電化學(xué)性能。 7.本發(fā)明首次將傅克烷基化反應(yīng)應(yīng)用于二次電池電極材料的制備工藝中，意外地發(fā)現(xiàn)不僅方法本身簡單、成本低、可控性強(qiáng)，而且所制得的硬碳材料作為二次電池電極材料展現(xiàn)出優(yōu)異的電化學(xué)性能。 8.本發(fā)明通過下述技術(shù)方案解決上述技術(shù)問題： 9.本發(fā)明提供了一種硬碳材料前驅(qū)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(jī)物進(jìn)行傅克烷基化

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聲明：

“硬碳材料前驅(qū)體、預(yù)碳化品、硬碳材料和二次電池、及制備方法和應(yīng)用與流程” 該技術(shù)專利(論文)所有權(quán)利歸屬于技術(shù)(論文)所有人。僅供學(xué)習(xí)研究，如用于商業(yè)用途，請聯(lián)系該技術(shù)所有人。

我是此專利(論文)的發(fā)明人(作者)