[发明专利]一种利用含碳生物质壳制备的硬碳前驱体、硬碳/石墨复合材料及其制备方法和应用在审
| 申请号： | 201811399604.2 | 申请日： | 2018-11-22 |
| 公开（公告）号： | CN109592660A | 公开（公告）日： | 2019-04-09 |
| 发明（设计）人： | 范拯华;葛传长;沈龙;曾繁俊;吴志红 | 申请（专利权）人： | 上海杉杉科技有限公司 |
| 主分类号： | C01B32/05 | 分类号： | C01B32/05;C01B32/182;H01M4/36;H01M4/587;H01M10/0525 |
| 代理公司： | 广州粤高专利商标代理有限公司 44102 | 代理人： | 任重 |
| 地址： | 201209 上*** | 国省代码： | 上海;31 |
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| 摘要： | |||
| 搜索关键词： | 硬碳前驱体 硬碳 石墨复合材料 碳生物 制备 制备方法和应用 首次效率 酸性溶液 微波水热反应 制备方法工艺 倍率性能 密闭环境 能量消耗 前驱体制 设备投入 微波条件 循环性能 硬碳材料 优异性能 原料价格 自然结构 比容量 大倍率 石墨 操控 除杂 洗涤 | ||
1.一种利用含碳生物质壳制备的硬碳前驱体，其特征在于，所述硬碳前驱体通过如下步骤制备得到：
S1：向酸性溶液中加入含碳生物质壳粉末，于100~180℃密闭环境下进行微波水热反应，洗涤，除杂后即得硬碳前驱体。
2.根据权利要求1所述硬碳前驱体，其特征在于，所述微波水热反应的时间为10~120min。
3.根据权利要求1所述硬碳前驱体，其特征在于，S1中所述酸性溶液为硫酸溶液、盐酸溶液、硝酸溶液或磷酸溶液中的一种或几种；所述酸性溶液的浓度为1~5 mol/L。
4.根据权利要求1所述硬碳前驱体，其特征在于，S1中所述微波的功率为0.4~1kW。
5.根据权利要求1所述硬碳前驱体，其特征在于，S1中所述含碳生物质壳粉末为核桃壳粉末、椰壳粉末或开心果壳粉末中的一种或几种。
6.权利要求1~5任一所述硬碳前驱体在制备负极材料中的应用。
7.一种硬碳/石墨复合材料，其特征在于，通过如下制备步骤制备得到：
S2：将石墨分散于分散剂中，加入权利要求1~5任一所述硬碳前驱体，搅拌，干燥，于惰性气氛下500~700℃预碳化处理1~5h，得到预碳化硬碳/石墨复合材料前驱体；所述石墨和硬碳前驱体的质量比为0.1~1:1；
S3：将预碳化硬碳/石墨复合材料前驱体于流动的惰性气氛下800~1300 ℃碳化2~8 h，即得到硬碳/石墨复合材料。
8.根据权利要求7所述硬碳/石墨复合材料，其特征在于，S2中所述分散剂为OP-10或PVP中的一种或两种。
9.根据权利要求7所述硬碳/石墨复合材料，其特征在于，S2中所述预碳化的温度为550℃，时间为2h；S3中所述碳化的温度为1000℃，时间为2h。
10.权利要求7~9任一所述硬碳/石墨复合材料在制备锂离子电池负极中的应用。
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