[发明专利]基于酚醛树脂的钠离子电池硬碳负极材料及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种基于酚醛树脂的钠离子电池碳负极材料，其特征在于，所述钠离子电池碳负极材料为宏观形貌呈不规则块状、内部存在纳米级微孔结构的硬碳材料；其中，所述不规则块状的典型尺寸在10-200 μm；所述纳米级微孔结构的孔道直径小于2 nm；所述硬碳材料具有短程有序、长程无序的微观结构特征；

所述硬碳材料以酚醛树脂为前驱体，和乙醇按体积比2:1-8:1的比例混合后，经水热固化处理，再经机械粉碎之后，在惰性气氛保护下碳化、裂解而成；所述硬碳材料的孔径分布和无序化程度与所述酚醛树脂与乙醇混合比例相关；

所述酚醛树脂包括间二苯酚-甲醛树脂、对二苯酚-甲醛树脂、苯酚-糠醛树脂中的一种或多种混合物。

2.一种上述权利要求1所述的钠离子电池碳负极材料的制备方法，其特征在于，所述方法包括：

将液态酚醛树脂与乙醇按体积比2:1-8:1的比例混合，搅拌均匀；

将所述酚醛树脂与乙醇的混合物转移到反应釜中，180±20℃水热处理2-6 小时，使酚醛树脂固化；

将固化后的酚醛树脂取出，机械研磨成粉末；

将所述粉末放入管式炉中，通入惰性气体保护，在1200-1700℃进行热处理2 小时，以使材料裂解、碳化；

冷却至室温，得到宏观形貌呈不规则块状，内部存在纳米级微孔结构的硬碳材料，即为所述钠离子电池碳负极材料；其中所述纳米级微孔结构的孔道直径小于2 nm；所述钠离子电池碳负极材料具有短程有序、长程无序的微观结构特征。

3.一种电极材料，其特征在于，所述电极材料包括：导电添加剂、粘结剂和上述权利要求1所述的钠离子电池碳负极材料。

4.如权利要求3所述的电极材料，其特征在于，所述导电添加剂为碳材料，包括碳黑、气相沉积碳纤维、导电石墨、碳纳米管、石墨烯、氮掺杂碳中的一种或多种。

5.如权利要求4所述的电极材料，其特征在于，所述碳黑包括乙炔黑。

6.如权利要求3所述的电极材料，其特征在于，所述粘结剂为海藻酸钠、聚丙烯酸钠、羧甲基纤维素钠中的一种或多种。

7.一种钠离子电池的负极极片，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导电添加剂、粘结剂和上述权利要求1所述的钠离子电池碳负极材料。

8.一种钠离子二次电池，其特征在于，所述钠离子二次电池包括上述权利要求7所述的负极极片。