技术特征：
1.一种基于n掺杂zno人工电解质界面膜修饰硬碳负极的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：s1、将4g植物纤维置于质量比为1:1的去离子水和乙醇的混合溶液中洗涤，除去表面灰尘和杂质，在80℃下干燥6h；取出干燥后的植物纤维，置于200ml浓度为0.1～4mol/l的naoh溶液中，在80℃下搅拌4h，除去表面胶质等组分，搅拌结束后，用去离子水洗涤植物纤维至中性；将收集到的植物纤维置于100ml浓度为0.1～1mol/l的氯的含氧盐溶液中，用乙酸调节溶液ph值至4.5，于80℃下搅拌1h，搅拌结束后将处理得到的植物纤维置于去离子和乙醇质量比为1:1的溶液中洗涤三次，在80℃下干燥，得到预处理后的植物纤维；s2、将预处理后的植物纤维进行烧结，得到硬碳材料；将硬碳材料进行粉碎后，按照比例将硬碳材料、cmc、sp、sbr制成水基浆料，将得到的浆料涂在铜箔上，于100℃的真空干燥箱中干燥12h，得到硬碳材料负极；s3、将100ml一定浓度的zn(ch3coo)2·
2h2o水溶液与150ml一定浓度的ch3coonh4混合均匀，得到涂膜液；s4、将得到的硬碳材料负极加热至300～500℃，然后通过超声雾化器将前驱体涂膜液雾化，通过n2载气送去薄膜生长室，在加热的硬碳材料负极表面发生热解反应生成n掺杂zno薄膜，喷咀到沉底表面距离为10cm，保温时间10min，在硬碳负极表面形成一定厚度的界面层，即得到n掺杂zno人工电解质界面膜修饰的硬碳负极。2.根据权利要求1所述的基于n掺杂zno人工电解质界面膜修饰硬碳负极的制备方法，其特征在于，所述植物纤维为农作物秆茎、植物秆茎中的一种或两种组合；所述农作物秆茎包括但不限于秆稻壳、稻草、麦秸、玉米秸秆、棉花秆、木屑、竹屑。3.根据权利要求1所述的基于n掺杂zno人工电解质界面膜修饰硬碳负极的制备方法，其特征在于，所述氯的含氧盐为高氯酸钠、次氯酸钠、亚氯酸钠中的一种。4.根据权利要求1所述的基于n掺杂zno人工电解质界面膜修饰硬碳负极的制备方法，其特征在于，在所述步骤s2中，所述烧结的条件为在惰性气体条件下烧结，所述烧结的温度为400℃～1500℃，烧结时间为0.5～10h，所述惰性气体为氮气、氩气中的一种或组合。5.根据权利要求1所述的基于n掺杂zno人工电解质界面膜修饰硬碳负极的制备方法，其特征在于，在所述步骤s2中，所述粉碎的方式为机械磨粉碎、流化床磨粉碎、球磨粉碎或气流磨粉碎中的一种，所述粉碎终点条件为d50＝3～20μm。6.根据权利要求1所述的基于n掺杂zno人工电解质界面膜修饰硬碳负极的制备方法，其特征在于，在所述步骤s2中，所述硬碳材料、cmc、sp、sbr的质量比为94.5:1.5:1.5:2.5。7.根据权利要求1所述的基于n掺杂zno人工电解质界面膜修饰硬碳负极的制备方法，其特征在于，在所述步骤s3中，所述zn(ch3coo)2·
2h2o水溶液的浓度为0.1～2mol/l，所述ch3coonh4的浓度为1～4mol/l。8.根据权利要求1所述的基于n掺杂zno人工电解质界面膜修饰硬碳负极的制备方法，其特征在于，在所述步骤s4中，所述n2载气的流速为10～80l/h，沉积时间为10～60s。9.根据权利要求1所述的基于n掺杂zno人工电解质界面膜修饰硬碳负极的制备方法，其特征在于，在所述步骤s4中，所述界面层为1～100nm。10.一种基于n掺杂zno人工电解质界面膜修饰硬碳负极，其特征在于，使用如权利要求1-9任一项所述的制备方法制得所述基于n掺杂zno人工电解质界面膜修饰硬碳负极。
技术总结
本发明涉及锂离子电池负极材料领域，特别是涉及一种基于N掺杂ZnO人工电解质界面膜修饰硬碳负极的制备方法，通过喷雾热解法在硬碳负极材料表面制备超薄ZnO包覆硬碳材料，所述制备方法包括如下步骤：对植物纤维进行提纯与选择性氧化；将改性后的植物纤维进行烧结，并粉碎；将粉碎后的硬碳材料进行涂布得到硬碳负极；将N掺杂ZnO通过超声喷雾热解法复合在硬碳负极表面。本发明所述的制备方法工艺简单，流程短，无污染，成本较低，反应条件易控；本发明制备的硬碳负极材料具有较高的比容量与较高的首效，同时具有优异的循环稳定性等，有利于高性能钠离子电池或锂离子电池负极的工业化生产。生产。生产。
技术研发人员：杨源 谌芳园 仰韻霖
受保护的技术使用者：广东凯金新能源科技股份有限公司
技术研发日：2022.05.06
技术公布日：2022/8/2