[发明专利]一种热解无定型碳材料及其制备方法和用途

权利要求书

1.一种热解无定型碳材料的制备方法，其特征在于，所述方法包括：

将硬碳前驱体和软碳前驱体按1：(0.1-10)的质量比加入溶剂后进行机械混合，得到浆料；其中，溶剂包括水、乙醇、异丙醇、丙酮、二甲基甲酰胺中的一种或任意几种的混合物；所述硬碳前驱体包括葡萄糖、蔗糖、木质素、纤维素、淀粉、酚醛树脂、聚丙烯腈、环氧树脂中的一种或任意几种的混合物；所述软碳前驱体包括煤焦油沥青、石油沥青、中间相沥青中的一种或任意几种的混合物；

将混合均匀的浆料在烘箱中烘干；

在200℃-600℃条件下的惰性气氛中进行交联、固化0.5-5小时；

再在1000℃-1600℃条件下的惰性气氛中，热处理0.5-10小时，使所述硬碳前驱体和软碳前驱体发生裂解反应；

冷却后，得到所述热解无定型碳材料。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述热处理之前还包括升温过程；

所述升温过程的升温速率为0.5-10℃/min。

3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述机械混合包括球磨、搅拌或超声分散，以及所述球磨、搅拌或超声分散中任意几种的配合使用。

4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述方法还包括：在所述热处理过程中通入流量为0.5-200mL/min含碳氢化合物的气体，用于进行表面包覆；

所述含碳氢化合物的气体包括:甲烷、乙烷、甲苯、乙烯、乙炔、丙炔中的任一种或多种。

5.一种如上述权利要求1所述的方法制备的热解无定型碳材料，其特征在于，所述的热解无定型碳材料为颗粒状，颗粒的平均粒径为1-100μm；d₀₀₂值在0.35-0.44nm之间，L_c值在0.5-4nm之间,L_a值在3-5nm之间；所述热解无定型碳材料的制备原材料包括硬碳前驱体和软碳前驱体；

所述硬碳前驱体和软碳前驱体的质量比为1：(0.1-10)；

所述硬碳前驱体包括葡萄糖、蔗糖、木质素、纤维素、淀粉、酚醛树脂、聚丙烯腈、环氧树脂中的一种或任意几种的混合物；所述软碳前驱体包括煤焦油沥青、石油沥青、中间相沥青中的一种或任意几种的混合物。

6.根据权利要求5所述的热解无定型碳材料，其特征在于，所述热解无定型碳材料用于钠离子二次电池或锂离子二次电池的负极活性材料。

7.一种二次电池的负极极片，其特征在于，所述负极极片包括：

集流体、涂覆于所述集流体之上的粘结剂和如上述权利要求5-6所述的热解无定型碳材料。

8.一种包括上述权利要求7所述的负极极片的二次电池。

9.一种如上述权利要求8所述的二次电池的用途，其特征在于，所述二次电池用于移动设备、电动车，以及太阳能发电、风力发电、智能电网调峰、分布电站、后备电源或通信基站的大规模储能设备。