[发明专利]一种椰皮纤维转化的微蜂窝状碳材料的制备方法及其作为钠离子电池负极材料的应用

权利要求书

1.一种椰皮纤维转化的微蜂窝状碳材料的制备方法，其特征在于包括如下步骤：

步骤1：首先将天然椰皮纤维与椰壳分离，置于烘箱中于80℃保温24h，然后用破碎机粉碎，振动筛筛选150-200目，将筛选出的椰皮纤维粉末依次用去离子水和酒精清洗，随后置于真空干燥箱中于60℃保温12h；

步骤2：取10g步骤1获得的椰皮纤维粉末浸没于氯化锌、无水碳酸钾及磷酸的去离子水混合溶液中，常温下浸泡24h，然后置于真空干燥箱中，90℃保温12h，获得预活化的椰皮纤维粉末；

步骤3：将步骤2获得的预活化的椰皮纤维粉末置入高温管式炉中，在非氧化环境下升至600-1000℃并保温1-5h，随后冷却至室温，制得热解碳；

步骤4：在常温下，将步骤3获得的热解碳置于100ml的氢氧化钾去离子水溶液中浸泡2h，随后加入37wt％的盐酸溶液继续浸泡2h，用去离子水洗至pH＝7，置于真空干燥箱中80℃保温12h，制得微蜂窝状碳材料；

步骤2中，所述氯化锌、无水碳酸钾及磷酸的去离子水混合溶液的配制过程为：将100ml的7wt％氯化锌去离子水溶液与100ml的7wt％无水碳酸钾去离子水溶液混合，随后逐滴加入85wt％的浓磷酸至溶液中磷酸浓度为1M；

步骤3中，所述非氧化环境下是指氮气、氩气、一氧化碳或二氧化碳气氛。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：

步骤3中，升温至600-1000℃时的升温速率控制在3-5℃/h。

3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：

步骤4中，所述氢氧化钾去离子水溶液的质量浓度为10％，37wt％的盐酸溶液的加入量为至溶液中盐酸浓度为1M。

4.一种权利要求1制备的微蜂窝状碳材料的应用，其特征在于：是作为钠离子电池负极材料使用。

5.根据权利要求4所述的应用，其特征在于包括如下步骤：

将所述微蜂窝状碳材料与粘结剂按质量比90:10的比例混合并研磨均匀，随后加入去离子水研磨为浆料后涂布在铜箔上，放入真空干燥箱80℃干燥12h，制得钠离子电池负极极片；电解液采用0.8M NaCl/(PC:EC＝1：1，v:v)，并添加10vt％的氟代碳酸乙烯酯；采用钠片作为钠离子电池半电池的对电极；电池组装在高纯氩保护的手套箱中进行。

6.根据权利要求5所述的应用，其特征在于：

所述粘结剂为海藻酸钠、丁苯橡胶或羧甲基纤维素钠。