[发明专利]一种具有宽层间距硬碳材料及其制备方法

权利要求书

1.一种具有宽层间距硬碳材料，其特征在于：通过有机物纤维膜经过沿纤维轴线拉伸和加热后得到；所述的有机物纤维膜交替进行多次拉伸和多次加热；各次加热的温度逐步提高；各次拉伸的速率逐步降低。

2.根据权利要求1所述的一种具有宽层间距硬碳材料，其特征在于：拉伸和加热各进行三次；三次拉伸分布将聚丙烯氰纳米纤维膜延长8%～10%、6%～8%、2%～5%。

3.根据权利要求1所述的一种具有宽层间距硬碳材料，其特征在于：拉伸和加热各进行三次；三次加热的温度分布为350℃～450℃、500℃～800℃、1000℃～1400℃。

4.根据权利要求1所述的一种具有宽层间距硬碳材料，其特征在于：所述的有机物纤维膜采用聚丙烯腈纳米纤维膜、聚酰胺纳米纤维膜或聚乙烯醇纳米纤维膜。

5.如权利要求1所述的一种具有宽层间距硬碳材料的制备方法，其特征在于：步骤一、沿纤维轴向拉伸有机物纤维膜，使其延长8%至10%；

步骤二、将步骤一所得的聚丙烯氰纳米纤维膜在350℃～450℃下加热，升温速率为2℃/min，之后自然降温；

步骤三、沿纤维轴向拉伸步骤二所得的有机物纤维膜，使其延长6%至8%；

步骤四，将步骤三所得聚丙烯氰纳米纤维膜在500℃～800℃下加热，升温速率为2 ℃/min，之后自然降温；

步骤五、沿聚丙烯腈纳米纤维轴向拉伸步骤四所得有机物纤维膜，使其延长2%至5%；

步骤六、将步骤五所得聚丙烯氰纳米纤维膜在1000℃～1400℃下加热，升温速率为2℃/min，之后自然降温，得到具有宽层间距的硬碳材料。

6.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于：步骤二、四和六中的加热均在氩气气氛中进行。

7.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于：步骤一所述的有机物纤维膜采用聚丙烯腈纳米纤维膜；聚丙烯腈纳米纤维膜的制备过程为：以二甲基甲酰胺为溶剂，配置质量分数为10%的聚丙烯腈溶液，通过静电纺丝方法制备聚丙烯腈纳米纤维膜。

8.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于：步骤一、三和五中的拉伸速率分别为v₁、v₂、v₃；其中，v₁为每分钟拉伸0.1l；v₂为每分钟拉伸0.05l；v₃为每分钟拉伸0.02l；l为聚丙烯腈纳米纤维膜的限位轴向长度。

9.如权利要求1-4中任意一项所述的具有宽层间距硬碳材料作为钠离子电池负极材料的应用。