[发明专利]一种碱金属离子二次电池生物质炭负极材料及制备方法

权利要求书

1.一种碱金属离子二次电池生物质炭负极材料的制备方法，其特征在于，首先将生物质原料粉碎后进行限氧氧化炭化，利用原料在少量氧气中的燃烧反应提供热量，使自身脱水炭化，原料自身的O，H元素较少的参与反应，大部分芳香结构得以保持，然后将其在900-2000℃之间进行无氧高温炭化，使其在高温炭化中更多的形成规整的碳平面。

2.根据权利要求1所述的碱金属离子二次电池生物质炭负极材料的制备方法，其特征在于，限氧氧化炭化的过程包括：

（1）将生物质原料填充满整个容器；

（2）将其引燃，并保持微燃；

（3）封住整个容器，使其处于限氧氧化状态，待其自然冷却，即可得到限氧氧化炭化后的材料。

3.根据权利要求1所述的碱金属离子二次电池生物质炭负极材料的制备方法，其特征在于，无氧高温炭化的过程包括：

（1）将限氧氧化炭化后的材料放入充满氮气或氩气惰性气体氛围的窗口后，密封；

（2）将体系升温至900-2000℃，升温速率为0.2-10℃min^-1，保温60-300分钟；

（3）等待体系温度冷却至室温，即可得到无氧高温炭化后的材料。

4.根据权利要求1所述的碱金属离子二次电池生物质炭负极材料的制备方法，其特征在于，所述生物质原料包括秸秆、木柴、树叶、甘蔗渣、棉花、头发、果皮、果核、牛粪、烟煤、骨头，以及纺织品、旧纸张、塑料中的一种或几种。

5.一种碱金属离子二次电池生物质炭负极材料，其特征在于，由权利要求1～4任一项所述的方法制备得到。

6.权利要求5中所述的碱金属离子二次电池生物质炭负极材料的应用，其特征在于，所述碱金属离子二次电池生物质炭负极材料作为锂离子电池负极材料时，无氧高温炭化过程中的炭化温度为900-1300℃，升温速率为0.2-3℃ min^-1，保温时间为60-300分钟。

7.权利要求5中所述的碱金属离子二次电池生物质炭负极材料的应用，其特征在于，所述碱金属离子二次电池生物质炭负极材料作为钠离子电池负极材料时，无氧高温炭化过程中的炭化温度为1100-1500℃，升温速率为0.2-2℃ min^-1，保温时间为60-300分钟。

8.权利要求5中所述的碱金属离子二次电池生物质炭负极材料的应用，其特征在于，所述碱金属离子二次电池生物质炭负极材料作为钾离子电池负极材料时，无氧高温炭化过程中的炭化温度为1300-2000℃，升温速率为0.2-2℃ min^-1，保温时间为60-300分钟。