一种硬碳材料钠离子负极电池的制备方法

本发明涉及电池制备，更具体地说，尤其涉及一种硬碳材料钠离子负极电池的制备方法。

背景技术：

1、钠离子电池是一种二次电池，主要依靠钠离子在正极和负极之间移动来工作，与锂离子电池工作原理相似，相较于锂离子电池，钠离子电池具有：(1)钠盐原材料储量丰富，价格低廉；(2)由于钠盐特性，允许使用低浓度电解液降低成本；(3)钠离子不与铝形成合金，负极可采用铝箔作为集流体，可以进一步降低成本8％左右等优点。

2、但是，现有手段制造出的扣式钠离子电池负极的钠离子负载能力较弱，导致扣式钠离子电池的放电强度较弱，从而降低了部分场合下钠离子电池的通用性和钠离子电池的使用效果。

技术实现思路

1、本发明提供了一种硬碳材料钠离子负极电池的制备方法，以解决现有手段制造出的扣式钠离子电池负极的钠离子负载能力较弱，导致扣式钠离子电池的放电强度较弱的问题。

2、为达到上述目的，本发明提供如下技术方案：

3、一种硬碳材料钠离子负极电池的制备方法，包括以下步骤：

4、s1：制备电池负极；

5、s2：选取合适的正极电极片、隔膜、电解液以及电池外壳；

6、s3：组装扣式电池；

7、s4：进行电池测试；

8、优选地，所述s1过程包括：

9、1、购置足量焦米棍，将焦米棍分成多段后进行简单干燥，每段所述焦米棍外侧最大长度小于等于3cm；

10、2、将分段后的焦米棍置入带自封条的塑料袋中，摇动并挤压焦米棍直至所有分段后的焦米棍破碎为直径小于3mm的颗粒；

11、3、将足量焦米棍颗粒置入坩埚内，在氮气环境下800℃煅烧2h；

12、4、完成煅烧后，取出坩埚内的活性物质，加入盐酸清洗直至洗去盐杂质；

13、5、称量并取用足量活性物质，取活性物质：科琴黑：pvdf＝8:1:1质量的物质置入研钵内，充分研磨后制成涂料；

14、6、将涂料涂至铝箔表面，置入托盘后放入烘箱，在100℃下烘干12h；

15、7、裁片，对所有裁片后的负极电极片进行称重并记录，完成负极电极片制作；

16、优选地，所述s2过程中的隔膜材料优选为玻璃纤维，所述电解液优选为1mnaclo4+dme。

17、优选地，所述s3过程包括以下步骤：

18、1、将所有电池材料置于手套箱内，使手套箱内部保持无水无氧状态；

19、2、将足量正极壳依次置于电池板内，取等量正极片，使正极电极片活性物质朝上，将正极电极片置于正极壳中心；

20、3、取隔膜纸置于正极电极片上方，通过滴管吸取电解液并滴5～6滴于隔膜纸上方；

21、4、依次置入钠膜、垫片、弹片和负极壳完成电池组装；

22、5、将组装完成的电池置入封口机进行封装，所述封装时间约为15s；

23、6、用无尘纸擦去溢出的电解液，完成电池制备；

24、优选地，所述电池测试项目包括xrd,sem。

25、本技术方案的原理及有益效果：

26、(1)本发明采用的钠离子电池负极制备方法，一方面使用了无定形碳作为负极材料，相较于钛基负极材料和有机负极材料，无定形碳资源丰富、结构多样、环境友好，具有最为广阔的应用前景，另一方面，有本发明采用的无定形碳为多孔结构，相较于传统的无定形碳制作的电池负极拥有更强的钠离子负载能力，进而增强了钠离子电池放电过程中的大电流放电能力。

27、(2)本发明中选取用于生产电池负极的原材料为生活中常见的膨化食物，价格低廉且获取简单，相较于爆米花等食物拥有更低的含糖量，因此在坩埚中煅烧后更易获得多孔结构的碳颗粒，保持电池负极的结构均一性和较为平均的钠离子负载能力。

技术特征：

1.一种硬碳材料钠离子负极电池的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种硬碳材料钠离子负极电池的制备方法，其特征在于：所述s1过程包括：

3.根据权利要求2所述的一种硬碳材料钠离子负极电池的制备方法，其特征在于：所述s2过程中的隔膜材料优选为玻璃纤维，所述电解液优选为1m naclo4+dme。

4.根据权利要求3所述的一种硬碳材料钠离子负极电池的制备方法，其特征在于，所述s3过程包括以下步骤：

5.根据权利要求4所述的一种硬碳材料钠离子负极电池的制备方法，其特征在于：所述电池测试项目包括xrd和sem。

技术总结
本发明公开了一种硬碳材料钠离子负极电池的制备方法，包括以下步骤：S1：制备电池负极；S2：选取合适的正极电极片、隔膜、电解液以及电池外壳；S3：组装扣式电池；S4：进行电池测试；所述S1过程包括：1、购置足量焦米棍，分成多段；2、将分段后的焦米棍破碎为直径小于3mm的颗粒；3、将足量焦米棍颗粒置入坩埚，在氮气环境下煅烧2h；4、完成煅烧后，取出坩埚内的活性物质，加入盐酸清洗直至洗去盐杂质；5、称量并取用足量活性物质，取活性物质充分研磨后制成涂料；6、将涂料在100℃下烘干12h；7、裁片，完成负极电极片制作；本发明用于生产电池负极的原材料为常见膨化食物，价格低廉获取简单，相较于传统的电池负极拥有更强的钠离子负载能力。

技术研发人员：李欢,赵明辉,薛素真,赵景泰,饶光辉
受保护的技术使用者：桂林电子科技大学
技术研发日：
技术公布日：2024/12/30