[发明专利]一种具有球形结构的活性炭材料及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种具有球形结构的活性炭材料，其特征在于，所述活性炭材料由质量比为1~5:1的糖类与碳材料经超声分散，喷雾热解处理和碳化制备而成，包括如下步骤：

S1. 超声分散：将糖类与碳材料在去离子水溶液中混合，所述糖类与碳材料的总质量和去离子水的质量比为1:30~40；所述糖类与碳材料的总质量在去离子水在室温下搅拌3~8h后，利用电磁超声器进行超声分散，所述超声分散的功率为200～750W；所述超声分散的时间为0.5～2h，得到混合溶液；

S2. 喷雾热解处理：将步骤S1所述混合溶液，通过超声喷雾器雾化，所述雾化的流速为200-300cc/min，将雾化后的混合溶液，通入预先通有惰性气体的真空管式炉内，进行恒温处理，预升温至350～450℃，保温24~36h；恒温直至喷雾结束后再持续2h，待反应炉冷却至室温后，收集管内沉积的产物；

S3. 碳化：步骤S2所述管内沉积的产物进行研磨，所述研磨的转速为250～300 r/min，所述研磨的时间为2～4h；过100～300目筛后，放入通入惰性气体的真空管式炉中，升温至600～800℃，保温时间为0.5～5h，待真空管式炉冷却至室温；收集所得产物，得到球型活性炭材料；

其中，所述糖类为蔗糖、葡萄糖和果糖中的至少一种；所述碳材料为石墨烯、碳纳米管、乙炔黑、炭黑和碳纤维中的至少一种。

2.根据权利要求1所述具有球形结构的活性炭材料，其特征在于，所述糖类与碳材料混合搅拌的时间是3~5h；所述超声分散的功率为500～600W。

3.根据权利要求1所述具有球形结构的活性炭材料，其特征在于，步骤S2所述喷雾热解处理的反应炉升温速度是5～10℃/min。

4.根据权利要求1所述具有球形结构的活性炭材料，其特征在于，步骤S3所述真空管式炉的升温速度是5～10℃/min，保温时间为2~4h。

5.根据权利要求1所述具有球形结构的活性炭材料，其特征在于，所述惰性气体为氮气、氩气中的一种。

6.一种权利要求1所述具有球形结构的活性炭材料在制备锂硫电池正极中的应用。