技术特征：
1.一种绿色酚醛树脂基硬碳负极材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：(1)将乙醛酸、酚单体和催化剂置于水和有机溶剂的混合溶液中，加热搅拌得到绿色酚醛树脂溶液。(2)将步骤(1)得到的绿色酚醛树脂溶液和有机溶剂混合置于反应釜内，进行水热反应得到绿色酚醛树脂基前驱体。(3)将步骤(2)得到的绿色酚醛树脂基前驱体在惰性气体的保护下进行高温炭化，即得到所述的绿色酚醛树脂基硬碳。2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)所述的催化剂为酸性催化剂；如盐酸、草酸等；催化剂与间苯二酚的质量比为1∶100至1∶50。3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)所述的酚单体包括苯酚(i1)、邻苯二酚(i2)、间苯二酚(i3)、对苯二酚(i4)、2-氨基苯酚(i5)、3-氨基苯酚(i6)、4-氨基苯酚(i7)中的一种或几种，其结构式分别为：其结构式分别为：4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)中酚单体与乙醛酸的官能度比为1∶2至2∶1。5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)所述的有机溶剂为乙醇；水与乙醇的体积比为2∶1至10∶1；反应物与溶液的质量比为1∶1至3∶1。6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)所述的加热温度为60-90℃，时间为3-12h 。7.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(2)所述的有机溶剂为乙醇；酚醛树脂溶液与乙醇的体积比为1∶1至3∶1 。8.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(2)所述的水热温度为160-220℃，时间为4-16h 。9.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(3)所述的惰性气体为氮气或氩气，高温炭化温度为1000-1600℃，时间为1-3h。10.根据权利要求1-9任一所述的制备方法制得的绿色酚醛树脂基硬碳用于电池负极材料的用途。
技术总结
本发明提供了一种锂/钠离子电池用绿色酚醛树脂基硬碳负极材料及制备方法负极材料及制备方法，属于电池材料制备领域。发明使用乙醛酸替代甲醛作为活性单体，与酚单体共同在溶剂中混合，在催化剂和加热搅拌的作用下充分反应，得到绿色酚醛树脂溶液。然后与乙醇混合置于反应釜进行水热反应得到绿色酚醛树脂固体。再将其在保护气氛下热解炭化，得到不同石墨化程度的绿色酚醛树脂基硬碳负极材料。本发明用绿色的乙醛酸替代剧毒的甲醛反应制备酚醛树脂前驱体，克服了生产过程中甲醛的毒害问题，制备周期短，并且将此负极材料用于锂和钠离子电池，显示出良好的导电性、较高的电池比容量、优异的倍率性能和稳定性。优异的倍率性能和稳定性。优异的倍率性能和稳定性。
技术研发人员：王静 吕文杰 刘彬华 时志强 任庆娟 闫磊
受保护的技术使用者：天津工业大学
技术研发日：2020.10.14
技术公布日：2022/4/20