大量具有不同儲(chǔ)鈉機(jī)制的非碳質(zhì)材料已被開發(fā)出來作為鈉離子電池的負(fù)極，包括金屬氧化物/硫化物(如TiO2，SnS2，MoS2)和金屬/合金(如Sn，NiSe2)，總的來說，這些材料在+插入Na 時(shí)仍然會(huì)發(fā)生嚴(yán)重的體積變化，導(dǎo)致循環(huán)穩(wěn)定性降低。因此，合理的設(shè)計(jì)和方便的合成非貴金屬材料對(duì)鈉離子電池的要求很高，具有價(jià)格低廉和制作簡單的碳材料作為鈉離子電池的負(fù)極已被廣泛研究，然而，理論比容量過低、速率性能不理想等缺點(diǎn)阻礙了結(jié)構(gòu)良好的碳材料在高能量密度鈉離子電池中的實(shí)際應(yīng)用，因此，開發(fā)高性能鈉離子電池的碳基負(fù)極仍然是非常有必要的。

為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的目的是提供一種鈉離子電池負(fù)極材料PTA大孔層狀碳棒及其制備方法，以解決現(xiàn)有碳材料作鈉離子電池負(fù)極時(shí)，電池理論比容量過低的問題。

本發(fā)明解決上述技術(shù)問題的技術(shù)方案如下：提供一種鈉離子電池負(fù)極材料PTA大孔層狀碳棒的制備方法，包括以下步驟：(1)在室溫下，將異丙醇或無水乙醇與去離子水混合后，攪拌4?8min，然后加入氨水，攪拌50?80min，再加入單寧酸，攪拌25?35h，最后離心收集固體，洗滌、干燥后，得到前驅(qū)體PTA棒；(2)將前驅(qū)體PTA棒進(jìn)行熱處理，得到鈉離子電池負(fù)極材料PTA大孔層狀碳棒。

以PTA(聚單寧酸)棒為前驅(qū)體制備PTA大孔層狀碳棒，由于具有高度有序?qū)訝罱Y(jié)構(gòu)的PTA誘導(dǎo)了空間受限的兩步收縮，第一步收縮發(fā)生在低碳化溫度下，O?H基團(tuán)發(fā)生脫水反應(yīng)，使相鄰層間距離減?。坏诙绞湛s隨著溫度升高而進(jìn)行，發(fā)生面內(nèi)收縮。這種收縮行為導(dǎo)致了大孔碳結(jié)構(gòu)具有大表面積、高孔隙率和豐富的缺陷，而孔隙層狀結(jié)構(gòu)可以為鈉離子提供大量的儲(chǔ)存位點(diǎn)，有助于提高負(fù)極容量性能，并且微孔和中孔結(jié)構(gòu)的存在表明該材料在離子傳輸過程中具有高儲(chǔ)存鈉的能力和低電阻。

本發(fā)明制備的鈉離子電池負(fù)極材料PTA大孔層狀碳棒，原料易獲得且環(huán)境友好。

本發(fā)明的制備方法配方簡單，操作容易，重復(fù)性好，產(chǎn)物純度高。

本發(fā)明制得的鈉離子電池負(fù)極材料PTA大孔層狀碳棒，材料結(jié)構(gòu)規(guī)則，具有層狀結(jié)構(gòu)且具有孔隙，其穩(wěn)定性良好，作為鈉離子電池負(fù)極材料具有較高的比容量以及良好的倍率性能。