1.本发明涉及二次电池负极材料领域，具体涉及一种硬碳负极材料及其制备方法和应用。
背景技术：
2.据预测，2025年动力电池装车量达到1161gwh，较2020年增长735％，负极材料作为电池行业的关键性材料，涵盖了消费电池、动力电池、储能电池和储能电站等领域。目前锂离子电池负极材料以人造石墨和天然石墨为主，石墨负极的层间距(约0.335nm)较小，不能为锂离子提供足够宽敞的嵌入通道，而且扩散方式为二维层间扩散，倍率性能提升困难，难以实现快速充放电。市面上出售的石墨负极材料通过减小石墨颗粒粒径，缩短嵌锂途径来实现快充，这种方法不能从根本上解决快充的问题。与石墨相比，硬碳具有较大的层间距(0.37-0.42nm)，为锂离子嵌入提供足够宽敞的通道，同时可以降低锂离子穿越的能量壁垒，真正意义上实现锂离子电池快充。钠离子电池和锂离子电池原理相同、工艺类似、设备兼容，兼具低成本、倍率性能好、长寿命和高安全性性能，未来钠离子电池与锂离子电池形成互补，降低动力电池行业对境外锂资源的依赖。钠离子半径(0.102nm)远远大于锂离子半径(0.076nm)，采用石墨材料作为钠离子电池负极会造成体积严重膨胀，材料变形，循环寿命大幅度缩短，而层间距更大的硬碳材料完全可以满足钠离子嵌入且顺畅通行的要求。因此，不管是对于锂离子电池还是钠离子电池，硬碳负极材料都是一款前景最好的负极材料，然而，这类材料首次库伦效率普遍较低。
3.现有研究中，通过采用酚醛树脂溶液与磺化聚苯乙烯微球和氨基硅烷混合得到前驱体，然后再与锂盐混合经化学气相沉积后得到球状硬碳材料；还有研究通过将tio2与锂盐及锂金属粉超声分散在溶剂一，烯丙基酚醛树脂溶解在溶剂二，溶剂一缓慢倒入溶剂二中，搅拌均匀后加热固化并高温固化得到硬碳负极材料。虽然上述预锂化是一个提升负极材料首次库伦效率的有效手段，但是考虑到设备成本、厂房改造成本及锂电池制造的时间成本等，致使通过预锂化提升硬碳材料首次库伦效率的应用较少。
4.因此开发一种硬碳负极材料及其制备方法和应用，能够解决现有技术中库伦效率低，可逆容量低是目前的当务之急。
技术实现要素：
5.本发明旨在至少解决上述现有技术中存在的技术问题之一。本发提供一种通过改变硬碳内部孔隙结构来提升首次库伦效率的高可逆容量酚醛树脂基硬碳负极材料及其简单易行的制备方法，本发明通过以下方案实现。
6.
声明：
“硬碳负极材料及其制备方法和应用与流程” 该技术专利(论文)所有权利归属于技术(论文)所有人。仅供学习研究，如用于商业用途，请联系该技术所有人。
我是此专利(论文)的发明人(作者)
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编辑：中冶有色网
来源：湖南镕锂新材料科技有限公司
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2025年05月23日 ~ 25日 
