1.本發明屬于鈉離子電池材料技術領域，具體涉及一種基于廢舊酚醛樹脂的硬碳負極材料及其制備方法。
背景技術：
2.隨著鈉離子電池的研究越來越成熟，尋求高比容量、高穩定性的電極材料成為未來鈉離子電池實現應用的主要任務和研究難點。硬碳負極材料由于其較大的層間距，可以實現鈉離子的可逆脫嵌，并且由于其穩定的結構特征，可以實現鈉離子的快速充放電。硬碳材料主要是由酚醛樹脂、瀝青、生物質廢料等原料來制備得到。酚醛樹脂主要由苯酚和甲醛在催化劑條件下經縮聚、中和、水洗而制成的樹脂。另外，廢舊電路板或者廢舊線路板上也含有高達70%的酚醛樹脂。這些原材料都可以作為酚醛樹脂來進一步制備硬碳負極材料。酚醛樹脂制備的硬碳材料結構穩定性較好、成本較低，已經成為合成硬碳材料的主要原料之一。廢舊酚醛樹脂的回收再利用是實現資源利用最大化，同時制備高性能硬碳材料的主要方法和策略。
3.但是由于硬碳材料的導電性不佳，需要對硬碳材料進行一定的改性來解決這種問題。改善材料的導電性主要是通過離子摻雜等方式，找到一種簡單、易操作、摻雜效果較好的摻雜方法成為當下的研究重點和難點。
技術實現要素：
4.為了解決上述難題，本發明首要目的是提供一種基于廢舊酚醛樹脂的硬碳負極材料及其制備方法。通過對廢舊酚醛樹脂進行預處理造孔，再進一步碳化處理制備出多元素摻雜的硬碳負極材料。所制備的硬碳負極材料具有一維碳納米纖維與納米碳球顆粒復合的獨特結構，可以有效改善材料的力學性能和結構穩定性。
5.本發明的目的具體通過以下技術方案實現：一種基于廢舊酚醛樹脂的硬碳負極材料，所述硬碳負極材料的摻雜元素包括金屬元素和非金屬元素，其中金屬元素為ni、co、mn、mg中的一種或幾種，非金屬元素為o、p、s、se中的一種或幾種。
6.一種基于廢舊酚醛樹脂的硬碳負極材料的制備方法，包括以下步驟：（1）通過將一定比例的廢舊酚醛樹脂和環氧樹脂進行混合，同時加入摻雜金屬粉末，向上述混合物中加入有機溶劑，不斷攪拌并加熱反應一段時間后，得到金屬摻雜改性后的酚醛樹脂；（2）將步驟（1）中制備得到的酚醛樹脂研磨粉碎后放置于管式爐中，將爐中進氣口附近放置一定量的紅磷、硫粉或硒粉，在管式爐中通入氮氣或氬氣氣氛，繼續進行高溫碳化處理，即得多元素摻雜的硬碳負極材料。
7.進一步的，步驟（1）中所述有機溶劑為甲醇、乙醇、乙二醇中的一種或幾種。
8.進一步的，
聲明：
“基于廢舊酚醛樹脂的硬碳負極材料及其制備方法與流程” 該技術專利(論文)所有權利歸屬于技術(論文)所有人。僅供學習研究，如用于商業用途，請聯系該技術所有人。
我是此專利(論文)的發明人(作者)
820
編輯：中冶有色網
來源：湖南鈉能時代科技發展有限公司
分享 0
舉報 0
收藏 0
反對 0
點贊 0
2025年08月05日 ~ 07日 
