[发明专利]一种具有纵向孔结构的热解硬碳材料及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种具有纵向孔结构的热解硬碳材料的制备方法，其特征在于，所述方法包括：

将一种或多种木材的木质部与硬碳前驱体按照1：(0-10)的质量比进行粉碎混合，得到粗粉；所述木材包括杨木、枣木、柳木、松木或梧桐木中的一种或多种；所述硬碳前驱体包括：葡萄糖、蔗糖、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；

在300℃-600℃的惰性气氛中保温1-5小时，对所述粗粉进行预碳化处理，得到预碳化材料；

以0.5℃/min-10℃/min的升温速率升温至800℃-1600℃，在惰性气氛中对所述预碳化材料热处理1-10小时，使所述预碳化材料发生碳化、裂解反应；

冷却后，得到应用于钠离子二次电池的所述具有纵向孔结构的热解硬碳材料。

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；

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

3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述粉碎混合具体包括：机械粉碎、搅拌和/或超声分散。

4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述热解硬碳材料的灰分含量不大于5％。

5.一种如上述权利要求1-4任一所述的方法制备的具有纵向孔结构的热解硬碳材料，其特征在于，所述的热解硬碳材料为纵向多孔颗粒结构，平均粒径为1-50μm；d002值在0.35-0.42nm之间，Lc值在1-4nm之间,La值在3-5nm之间。

6.根据权利要求5所述的具有纵向孔结构的热解硬碳材料，其特征在于，所述热解硬碳材料用于钠离子二次电池的负极活性材料。

7.一种钠离子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上述权利要求6所述的热解硬碳材料。

8.一种包括上述权利要求7所述的负极极片的钠离子二次电池。

9.一种如上述权利要求8所述的钠离子二次电池的用途，其特征在于，所述钠离子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。