1.本發(fā)明屬于鈉離子電池材料技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種基于廢舊酚醛樹脂的硬碳負(fù)極材料及其制備方法。

背景技術(shù)：

2.隨著鈉離子電池的研究越來越成熟，尋求高比容量、高穩(wěn)定性的電極材料成為未來鈉離子電池實現(xiàn)應(yīng)用的主要任務(wù)和研究難點(diǎn)。硬碳負(fù)極材料由于其較大的層間距，可以實現(xiàn)鈉離子的可逆脫嵌，并且由于其穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)特征，可以實現(xiàn)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(zhì)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(jīng)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(dá)70%的酚醛樹脂。這些原材料都可以作為酚醛樹脂來進(jìn)一步制備硬碳負(fù)極材料。酚醛樹脂制備的硬碳材料結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性較好、成本較低，已經(jīng)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(xiàn)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(dǎo)電性不佳，需要對硬碳材料進(jìn)行一定的改性來解決這種問題。改善材料的導(dǎo)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(dāng)下的研究重點(diǎn)和難點(diǎn)。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

4.為了解決上述難題，本發(fā)明首要目的是提供一種基于廢舊酚醛樹脂的硬碳負(fù)極材料及其制備方法。通過對廢舊酚醛樹脂進(jìn)行預(yù)處理造孔，再進(jìn)一步碳化處理制備出多元素?fù)诫s的硬碳負(fù)極材料。所制備的硬碳負(fù)極材料具有一維碳納米纖維與納米碳球顆粒復(fù)合的獨(dú)特結(jié)構(gòu)，可以有效改善材料的力學(xué)性能和結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性。

5.本發(fā)明的目的具體通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)：一種基于廢舊酚醛樹脂的硬碳負(fù)極材料，所述硬碳負(fù)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(fù)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(huán)氧樹脂進(jìn)行混合，同時加入摻雜金屬粉末，向上述混合物中加入有機(jī)溶劑，不斷攪拌并加熱反應(yīng)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(jìn)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?dú)饣驓鍤鈿夥?，繼續(xù)進(jìn)行高溫碳化處理，即得多元素?fù)诫s的硬碳負(fù)極材料。

7.進(jìn)一步的，步驟（1）中所述有機(jī)溶劑為甲醇、乙醇、乙二醇中的一種或幾種。

8.進(jìn)一步的，步驟（1）中所述廢舊酚醛樹脂和環(huán)氧樹脂的質(zhì)量比為1：（0.3-1）。

9.進(jìn)一步的，步驟（1）中所述金屬粉末為鎳粉、鈷粉、錳粉、鎂粉中的一種或幾種。

10.進(jìn)一步的，步驟（1）中所述廢舊酚醛樹脂和環(huán)氧樹脂混合物：金屬粉末：有機(jī)溶劑的質(zhì)量比為1：（3-8%）：（10-30%）。

11.進(jìn)一步的，步驟（1）中所述加熱反應(yīng)溫度為80-120℃，加熱反應(yīng)時間為0.5-10h。

12.進(jìn)一步的，步驟（2）中加入的紅磷、硫粉或硒粉與酚醛樹脂的質(zhì)量比為10-50%。

13.進(jìn)一步的，步驟（2）中所述碳化溫度為1000-1400℃，碳化時間為2-8h。

14.本發(fā)明的有益效果在于：（1）本發(fā)明制備過程中加入的金屬粉末不僅能夠?qū)Ψ尤渲M(jìn)行摻雜，同時還能作為金屬催化劑，使酚醛樹脂在后續(xù)碳化過程中原位形成結(jié)構(gòu)完美的納米碳球顆粒；同時，本發(fā)明采用的廢舊酚醛樹脂和環(huán)氧樹脂的混合物作為合成硬碳的原料，酚醛樹脂與環(huán)氧樹脂發(fā)生反應(yīng)，形成的改性后的酚醛樹脂在碳化后的碳鏈長短差距較大，可以有效促進(jìn)形成一維碳納米纖維；這種一維碳納米纖維與納米碳球顆粒復(fù)合的結(jié)構(gòu)，可以有效改善材料的力學(xué)性能和結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性。

15.（2）本發(fā)明通過金屬元素和非金屬元素共摻雜的改性方法，制備得到的硬碳負(fù)極材料的導(dǎo)電性較大程度的改善，離子擴(kuò)散速率也得到了大幅度提升。

16.（3）本發(fā)明設(shè)計了一種方法簡單，流程較短的改性方法，能夠大大降低能耗，顯著提升硬碳材料的電化學(xué)性能，具有良好的應(yīng)用前景。

附圖說明

17.圖1為本發(fā)明實施案例1中產(chǎn)物的循環(huán)性能示意圖。

具體實施方式

18.實施例1（1）將30g廢舊酚醛樹脂、20g環(huán)氧樹脂和3g鎳粉進(jìn)行均勻混合，加入30ml乙醇，進(jìn)行100℃加熱反應(yīng)，直至固化，即得金屬摻雜改性后的酚醛樹脂。

19.（2）稱取10g金屬摻雜改性后的酚醛樹脂，將其研磨粉碎后放置于管式爐中，將爐中進(jìn)氣口附近放置5g的硫粉，在管式爐中通入氮?dú)鈿夥眨^續(xù)進(jìn)行1200℃高溫碳化處理3h，即得ni/s雙元素?fù)诫s的硬碳負(fù)極材料。

20.以ni/s雙元素?fù)诫s的硬碳負(fù)極材料粉末為活性物質(zhì)，將其與導(dǎo)電劑乙炔黑（ab）、粘結(jié)劑聚偏氟乙烯（pvdf）按質(zhì)量比7:2:1的比例混合，以n-甲基吡咯烷酮（nmp）為溶劑，置于小燒杯中按800r/min的轉(zhuǎn)速攪拌混料2h，得到漿料。使用自動涂布機(jī)將漿料涂覆在集流體鋁箔上，平放于鋼化玻璃上并轉(zhuǎn)至85℃的真空干燥箱中干燥4h，沖片制備成直徑為14mm的極片后于真空干燥箱中105℃干燥4h，在含水量和含氧量均低于0.1ppm、充滿氬氣氣氛的手套箱中放置4h以降低極片在轉(zhuǎn)移過程中吸附的水分，后在手套箱中組裝成cr2032型扣式電池。該電池所用隔膜為玻璃纖維，堿金屬片為手工沖壓的金屬鈉塊（直徑為1.0 cm），電解液為1.0 m的nacf3so3溶解在二甲醚（dme）的溶液。

21.電池組裝完成經(jīng)老化12h后，進(jìn)行不同電位的充放電測試，如圖1所示，樣品在0.01-3.0v電壓下，以0.05c活化3圈，再以1c倍率下循環(huán)500圈。在循環(huán)500圈后的放電比容量為245.4 ma h g-1

。

22.對比例1

（1）將30g廢舊酚醛樹脂、20g環(huán)氧樹脂和3g鎳粉進(jìn)行均勻混合，加入30ml乙醇，進(jìn)行100℃加熱反應(yīng)，直至固化，即得金屬摻雜改性后的酚醛樹脂。

23.（2）稱取10g金屬摻雜改性后的酚醛樹脂，將其研磨粉碎后放置于管式爐中，在管式爐中通入氮?dú)鈿夥眨^續(xù)進(jìn)行1200℃高溫碳化處理3h，即得ni元素?fù)诫s的硬碳負(fù)極材料。

24.以ni元素?fù)诫s的硬碳負(fù)極材料粉末為活性物質(zhì)，將其與導(dǎo)電劑乙炔黑（ab）、粘結(jié)劑聚偏氟乙烯（pvdf）按質(zhì)量比7:2:1的比例混合，以n-甲基吡咯烷酮（nmp）為溶劑，置于小燒杯中按800r/min的轉(zhuǎn)速攪拌混料2h，得到漿料。使用自動涂布機(jī)將漿料涂覆在集流體鋁箔上，平放于鋼化玻璃上并轉(zhuǎn)至85℃的真空干燥箱中干燥4h，沖片制備成直徑為14mm的極片后于真空干燥箱中105℃干燥4h，在含水量和含氧量均低于0.1ppm、充滿氬氣氣氛的手套箱中放置4h以降低極片在轉(zhuǎn)移過程中吸附的水分，后在手套箱中組裝成cr2032型扣式電池。該電池所用隔膜為玻璃纖維，堿金屬片為手工沖壓的金屬鈉塊（直徑為1.0 cm），電解液為1.0 m的nacf3so3溶解在二甲醚（dme）的溶液。

25.電池組裝完成經(jīng)老化12h后，進(jìn)行不同電位的充放電測試。樣品在0.01-3.0v電壓下，以0.05c活化3圈，再以1c倍率下循環(huán)500圈。在循環(huán)500 圈后的放電比容量為151.4 ma h g-1

。

26.對比例2（1）將30g廢舊酚醛樹脂、20g環(huán)氧樹脂進(jìn)行均勻混合，加入30ml乙醇，進(jìn)行100℃加熱反應(yīng)，直至固化，即得改性后的酚醛樹脂。

27.（2）稱取10g改性后的酚醛樹脂，將其研磨粉碎后放置于管式爐中，將爐中進(jìn)氣口附近放置5g的硫粉，在管式爐中通入氮?dú)鈿夥?，繼續(xù)進(jìn)行1200℃高溫碳化處理3h，即得s元素?fù)诫s的硬碳負(fù)極材料。

28.以s元素?fù)诫s的硬碳負(fù)極材料粉末為活性物質(zhì)，將其與導(dǎo)電劑乙炔黑（ab）、粘結(jié)劑聚偏氟乙烯（pvdf）按質(zhì)量比7:2:1的比例混合，以n-甲基吡咯烷酮（nmp）為溶劑，置于小燒杯中按800r/min的轉(zhuǎn)速攪拌混料2h，得到漿料。使用自動涂布機(jī)將漿料涂覆在集流體鋁箔上，平放于鋼化玻璃上并轉(zhuǎn)至85℃的真空干燥箱中干燥4h，沖片制備成直徑為14mm的極片后于真空干燥箱中105℃干燥4h，在含水量和含氧量均低于0.1ppm、充滿氬氣氣氛的手套箱中放置4h以降低極片在轉(zhuǎn)移過程中吸附的水分，后在手套箱中組裝成cr2032型扣式電池。該電池所用隔膜為玻璃纖維，堿金屬片為手工沖壓的金屬鈉塊（直徑為1.0 cm），電解液為1.0 m的nacf3so3溶解在二甲醚（dme）的溶液。

29.電池組裝完成經(jīng)老化12h后，進(jìn)行不同電位的充放電測試。樣品在0.01-3.0v電壓下，以0.05c活化3圈，再以1c倍率下循環(huán)500圈。在循環(huán)500圈后的放電比容量為170.8 ma h g-1

。

30.實施例2（1）將30g廢舊酚醛樹脂、20g環(huán)氧樹脂和3g鎳粉進(jìn)行均勻混合，加入30ml乙醇，進(jìn)行100℃加熱反應(yīng)，直至固化，即得金屬摻雜改性后的酚醛樹脂。

31.（2）稱取10g金屬摻雜改性后的酚醛樹脂，將其研磨粉碎后放置于管式爐中，將爐中進(jìn)氣口附近放置5g的硒粉，在管式爐中通入氮?dú)鈿夥眨^續(xù)進(jìn)行1200℃高溫碳化處理3h，即得ni/se雙元素?fù)诫s的硬碳負(fù)極材料。

32.以ni/se雙元素?fù)诫s的硬碳負(fù)極材料粉末為活性物質(zhì)，將其與導(dǎo)電劑乙炔黑（ab）、

粘結(jié)劑聚偏氟乙烯（pvdf）按質(zhì)量比7:2:1的比例混合，以n-甲基吡咯烷酮（nmp）為溶劑，置于小燒杯中按800r/min的轉(zhuǎn)速攪拌混料2h，得到漿料。使用自動涂布機(jī)將漿料涂覆在集流體鋁箔上，平放于鋼化玻璃上并轉(zhuǎn)至85℃的真空干燥箱中干燥4h，沖片制備成直徑為14mm的極片后于真空干燥箱中105℃干燥4h，在含水量和含氧量均低于0.1ppm、充滿氬氣氣氛的手套箱中放置4h以降低極片在轉(zhuǎn)移過程中吸附的水分，后在手套箱中組裝成cr2032型扣式電池。該電池所用隔膜為玻璃纖維，堿金屬片為手工沖壓的金屬鈉塊（直徑為1.0 cm），電解液為1.0 m的nacf3so3溶解在二甲醚（dme）的溶液。

33.電池組裝完成經(jīng)老化12h后，進(jìn)行不同電位的充放電測試。樣品在0.01-3.0v電壓下，以0.05c活化3圈，再以1c倍率下循環(huán)500圈。在循環(huán)500圈后的放電比容量為230.7 ma h g-1

。

34.實施例3（1）將30g廢舊酚醛樹脂、20g環(huán)氧樹脂和3g鎳粉進(jìn)行均勻混合，加入30ml乙醇，進(jìn)行100℃加熱反應(yīng)，直至固化，即得金屬摻雜改性后的酚醛樹脂。

35.（2）稱取10g金屬摻雜改性后的酚醛樹脂，將其研磨粉碎后放置于管式爐中，將爐中進(jìn)氣口附近放置裝有2.5g的硫粉和2.5g的硒粉的磁舟，在管式爐中通入氮?dú)鈿夥?，繼續(xù)進(jìn)行1200℃高溫碳化處理3h，即得ni/s/se三元素?fù)诫s的硬碳負(fù)極材料。

36.以ni/s/se三元素?fù)诫s的硬碳負(fù)極材料粉末為活性物質(zhì)，將其與導(dǎo)電劑乙炔黑（ab）、粘結(jié)劑聚偏氟乙烯（pvdf）按質(zhì)量比7:2:1的比例混合，以n-甲基吡咯烷酮（nmp）為溶劑，置于小燒杯中按800r/min的轉(zhuǎn)速攪拌混料2h，得到漿料。使用自動涂布機(jī)將漿料涂覆在集流體鋁箔上，平放于鋼化玻璃上并轉(zhuǎn)至85℃的真空干燥箱中干燥4h，沖片制備成直徑為14mm的極片后于真空干燥箱中105℃干燥4h，在含水量和含氧量均低于0.1ppm、充滿氬氣氣氛的手套箱中放置4h以降低極片在轉(zhuǎn)移過程中吸附的水分，后在手套箱中組裝成cr2032型扣式電池。該電池所用隔膜為玻璃纖維，堿金屬片為手工沖壓的金屬鈉塊（直徑為1.0 cm），電解液為1.0 m的nacf3so3溶解在二甲醚（dme）的溶液。

37.電池組裝完成經(jīng)老化12h后，進(jìn)行不同電位的充放電測試。樣品在0.01-3.0v電壓下，以0.05c活化3圈，再以1c倍率下循環(huán)500圈。在循環(huán)500圈后的放電比容量為256.4 ma h g-1

。

38.實施例4（1）將30g廢舊酚醛樹脂、20g環(huán)氧樹脂和3g鈷粉進(jìn)行均勻混合，加入30ml乙醇，進(jìn)行100℃加熱反應(yīng)，直至固化，即得金屬摻雜改性后的酚醛樹脂。

39.（2）稱取10g金屬摻雜改性后的酚醛樹脂，將其研磨粉碎后放置于管式爐中，將爐中進(jìn)氣口附近放置5g的硫粉，在管式爐中通入氮?dú)鈿夥眨^續(xù)進(jìn)行1200℃高溫碳化處理3h，即得co/s雙元素?fù)诫s的硬碳負(fù)極材料。

40.以co/s雙元素?fù)诫s的硬碳負(fù)極材料粉末為活性物質(zhì)，將其與導(dǎo)電劑乙炔黑（ab）、粘結(jié)劑聚偏氟乙烯（pvdf）按質(zhì)量比7:2:1的比例混合，以n-甲基吡咯烷酮（nmp）為溶劑，置于小燒杯中按800r/min的轉(zhuǎn)速攪拌混料2h，得到漿料。使用自動涂布機(jī)將漿料涂覆在集流體鋁箔上，平放于鋼化玻璃上并轉(zhuǎn)至85℃的真空干燥箱中干燥4h，沖片制備成直徑為14mm的極片后于真空干燥箱中105℃干燥4h，在含水量和含氧量均低于0.1ppm、充滿氬氣氣氛的手套箱中放置4h以降低極片在轉(zhuǎn)移過程中吸附的水分，后在手套箱中組裝成cr2032型扣式

電池。該電池所用隔膜為玻璃纖維，堿金屬片為手工沖壓的金屬鈉塊（直徑為1.0 cm），電解液為1.0 m的nacf3so3溶解在二甲醚（dme）的溶液。

41.電池組裝完成經(jīng)老化12h后，進(jìn)行不同電位的充放電測試。樣品在0.01-3.0v電壓下，以0.05c活化3圈，再以1c倍率下循環(huán)500圈。在循環(huán)500圈后的放電比容量為242.6 ma h g-1

。

42.實施例5（1）將25g廢舊酚醛樹脂、25g環(huán)氧樹脂和3g鎳粉進(jìn)行均勻混合，加入30ml乙醇，進(jìn)行100℃加熱反應(yīng)，直至固化，即得金屬摻雜改性后的酚醛樹脂。

43.（2）稱取10g金屬摻雜改性后的酚醛樹脂，將其研磨粉碎后放置于管式爐中，將爐中進(jìn)氣口附近放置裝有一定量5g的硫粉，在管式爐中通入氮?dú)鈿夥?，繼續(xù)進(jìn)行1200℃高溫碳化處理3h，即得ni/s雙元素?fù)诫s的硬碳負(fù)極材料。

44.以ni/s雙元素?fù)诫s的硬碳負(fù)極材料粉末為活性物質(zhì)，將其與導(dǎo)電劑乙炔黑（ab）、粘結(jié)劑聚偏氟乙烯（pvdf）按質(zhì)量比7:2:1的比例混合，以n-甲基吡咯烷酮（nmp）為溶劑，置于小燒杯中按800r/min的轉(zhuǎn)速攪拌混料2h，得到漿料。使用自動涂布機(jī)將漿料涂覆在集流體鋁箔上，平放于鋼化玻璃上并轉(zhuǎn)至85℃的真空干燥箱中干燥4h，沖片制備成直徑為14mm的極片后于真空干燥箱中105℃干燥4h，在含水量和含氧量均低于0.1ppm、充滿氬氣氣氛的手套箱中放置4h以降低極片在轉(zhuǎn)移過程中吸附的水分，后在手套箱中組裝成cr2032型扣式電池。該電池所用隔膜為玻璃纖維，堿金屬片為手工沖壓的金屬鈉塊（直徑為1.0 cm），電解液為1.0 m的nacf3so3溶解在二甲醚（dme）的溶液。

45.電池組裝完成經(jīng)老化12h后，進(jìn)行不同電位的充放電測試，樣品在0.01-3.0v電壓下，以0.05c活化3圈，再以1c倍率下循環(huán)500圈。在循環(huán)500圈后的放電比容量為238.6 ma h g-1

。

46.實施例6（1）將37.5g廢舊酚醛樹脂、12.5g環(huán)氧樹脂和3g鎳粉進(jìn)行均勻混合，加入30ml乙醇，進(jìn)行100℃加熱反應(yīng)，直至固化，即得金屬摻雜改性后的酚醛樹脂。

47.（2）稱取10g金屬摻雜改性后的酚醛樹脂，將其研磨粉碎后放置于管式爐中，將爐中進(jìn)氣口附近放置5g的硫粉，在管式爐中通入氮?dú)鈿夥?，繼續(xù)進(jìn)行1200℃高溫碳化處理3h，即得ni/s雙元素?fù)诫s的硬碳負(fù)極材料。

48.以ni/s雙元素?fù)诫s的硬碳負(fù)極材料粉末為活性物質(zhì)，將其與導(dǎo)電劑乙炔黑（ab）、粘結(jié)劑聚偏氟乙烯（pvdf）按質(zhì)量比7:2:1的比例混合，以n-甲基吡咯烷酮（nmp）為溶劑，置于小燒杯中按800r/min的轉(zhuǎn)速攪拌混料2h，得到漿料。使用自動涂布機(jī)將漿料涂覆在集流體鋁箔上，平放于鋼化玻璃上并轉(zhuǎn)至85℃的真空干燥箱中干燥4h，沖片制備成直徑為14mm的極片后于真空干燥箱中105℃干燥4h，在含水量和含氧量均低于0.1ppm、充滿氬氣氣氛的手套箱中放置4h以降低極片在轉(zhuǎn)移過程中吸附的水分，后在手套箱中組裝成cr2032型扣式電池。該電池所用隔膜為玻璃纖維，堿金屬片為手工沖壓的金屬鈉塊（直徑為1.0 cm），電解液為1.0 m的nacf3so3溶解在二甲醚（dme）的溶液。

49.電池組裝完成經(jīng)老化12h后，進(jìn)行不同電位的充放電測試。樣品在0.01-3.0v電壓下，以0.05c活化3圈，再以1c倍率下循環(huán)500圈。在循環(huán)500圈后的放電比容量為209.8 ma h g-1

。

50.上述實施例和對比例的性能對比總結(jié)表如下：

實施例酚醛樹脂與環(huán)氧樹脂質(zhì)量比摻雜金屬元素?fù)诫s非金屬元素放電比容量（mah/g）實施例13:2nis245.4對比例13:2ni 151.4對比例23:2 s170.8實施例23:2nise230.7實施例33:2nis+se256.4實施例43:2cos242.6實施例51:1nis238.6實施例63:1nis209.8

對比得出，當(dāng)酚醛樹脂與環(huán)氧樹脂質(zhì)量比為3：2，摻雜金屬為鎳。摻雜非金屬為s和se時，得到的ni/s/se三元素?fù)诫s的硬碳負(fù)極材料性能最優(yōu)異。

51.以上所述內(nèi)容僅為本發(fā)明構(gòu)思下的基本說明，而依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)方案所做的任何等效變換，均應(yīng)屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。技術(shù)特征：

1.一種基于廢舊酚醛樹脂的硬碳負(fù)極材料，其特征在于，所述硬碳負(fù)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。2.一種如權(quán)利要求1所述的基于廢舊酚醛樹脂的硬碳負(fù)極材料的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：（1）通過將一定比例的廢舊酚醛樹脂和環(huán)氧樹脂進(jìn)行混合，同時加入摻雜金屬粉末，向上述混合物中加入有機(jī)溶劑，不斷攪拌并加熱反應(yīng)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(jìn)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?dú)饣驓鍤鈿夥?，繼續(xù)進(jìn)行高溫碳化處理，即得多元素?fù)诫s的硬碳負(fù)極材料。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種基于廢舊酚醛樹脂的硬碳負(fù)極材料的制備方法，其特征在于，步驟（1）中所述有機(jī)溶劑為甲醇、乙醇、乙二醇中的一種或幾種。4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種基于廢舊酚醛樹脂的硬碳負(fù)極材料的制備方法，其特征在于，步驟（1）中所述廢舊酚醛樹脂和環(huán)氧樹脂的質(zhì)量比為1：（0.3-1）。5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種基于廢舊酚醛樹脂的硬碳負(fù)極材料的制備方法，其特征在于，步驟（1）中所述金屬粉末為鎳粉、鈷粉、錳粉、鎂粉中的一種或幾種。6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種基于廢舊酚醛樹脂的硬碳負(fù)極材料的制備方法，其特征在于，步驟（1）中所述廢舊酚醛樹脂和環(huán)氧樹脂混合物：金屬粉末：有機(jī)溶劑的質(zhì)量比為1：（3-8%）：（10-30%）。7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種基于廢舊酚醛樹脂的硬碳負(fù)極材料的制備方法，其特征在于，步驟（1）中所述加熱反應(yīng)溫度為80-120℃，加熱反應(yīng)時間為0.5-10h。8.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種基于廢舊酚醛樹脂的硬碳負(fù)極材料的制備方法，其特征在于，步驟（2）中加入的紅磷、硫粉或硒粉與酚醛樹脂的質(zhì)量比為10-50%。9.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種基于廢舊酚醛樹脂的硬碳負(fù)極材料的制備方法，其特征在于，步驟（2）中所述碳化溫度為1000-1400℃，碳化時間為2-8h。

技術(shù)總結(jié)

本發(fā)明屬于鈉離子電池材料技術(shù)領(lǐng)域，公開了一種基于廢舊酚醛樹脂的硬碳負(fù)極材料及其制備方法。通過將廢舊酚醛樹脂和環(huán)氧樹脂混合，并加入金屬粉末進(jìn)行均勻混合，在有機(jī)溶劑存在下，進(jìn)行預(yù)處理造孔，形成金屬摻雜改性后的酚醛樹脂。再進(jìn)一步與非金屬粉末進(jìn)行高溫碳化反應(yīng)，最終制備出多元素?fù)诫s的硬碳負(fù)極材料；硬碳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。該硬碳負(fù)極材料具有一維碳納米纖維與納米碳球顆粒復(fù)合的獨(dú)特結(jié)構(gòu)，能夠有效改善材料的導(dǎo)電性，提升離子擴(kuò)散速率。本發(fā)明通過一步燒結(jié)法制備的改性后的硬碳材料電化學(xué)性能優(yōu)異，制備過程簡單。備過程簡單。備過程簡單。

技術(shù)研發(fā)人員：范鑫銘 李國欽

受保護(hù)的技術(shù)使用者：湖南鈉能時代科技發(fā)展有限公司

技術(shù)研發(fā)日：2022.10.14

技術(shù)公布日：2022/12/19