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申请/专利权人：福建特钠新能源科技有限公司
摘要：本申请涉及钠离子电池材料技术领域，尤其涉及一种MXene包覆的硬碳‑软碳负极材料及其制备方法和应用。通过利用氧化硬碳前驱体表面的羟基羧基和氨基化沥青表面的氨基发生化学反应生成化学键连击的酰胺基团提升材料之间的结构稳定性；同时利用硅烷偶联剂的偶联作用和碳化后得到的硅基材料提升比容量，并提升复合材料的能量密度；通过两性化合物氨基酸及偶联剂将硬碳前驱体和软碳前驱体进行交联碳化，再经过表面羟基化MXene包覆，得到MXene包覆的硬碳‑软碳负极材料提升了钾离子电池发高充放电比容量、高首圈库伦效率、良好倍率性能和长循环寿命。本申请通过特定的材料设计和制备方法，实现了对硬碳‑软碳负极材料的结构和组成优化，得到了具有优异电化学性能的MXene包覆硬碳‑软碳负极材料。这种材料的设计不仅提升了钠离子电池的综合性能，也为高性能储能器件的开发提供了新的材料选择和技术路径。
主权项：1.一种MXene包覆的硬碳-软碳负极材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：S1、将酚醛树脂、高锰酸钾、草酸添加到质量浓度为3%的过硫酸铵水溶液中氧化，得到氧化硬碳前驱体；S2、将氧化硬碳前驱体、氨基化沥青、氨基酸、硅烷偶联剂在水中分散均匀，在温度为150℃反应3-4h，过滤，38℃冷冻干燥24-28h后，得到硬碳-软碳前驱体材料；S3、按照质量份数，向20份质量浓度为8gL的十二烷基三甲基氯化铵水溶液中加入6-8份表面羟基化MXene并在室温下搅拌直至形成均匀的混合液；S4、按照质量份数，将100份硬碳-软碳前驱体材料和10-20份混合液混合搅拌1024小时后，放入80-120℃烘箱中固化12-24h，得到物料A；S5、将物料A在有氧气氛中，以4℃min升温到250-300℃，保温氧化3-5小时后，粉碎、筛分得到平均粒径5-8μm的物料B;S6、将物料B转移到管式炉中，以5℃min升温到750℃-900℃并保温处理2-5h后，再以3℃min升温到1300℃-1500℃进行高温碳化处理1-5h后，冷却到室温，得到MXene包覆的硬碳-软碳负极材料。
全文数据：
权利要求：
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