[发明专利]一种生物质衍生富氧硬碳材料的制备方法及其应用在审
申请号: | 201910667998.3 | 申请日: | 2019-07-23 |
公开(公告)号: | CN110255527A | 公开(公告)日: | 2019-09-20 |
发明(设计)人: | 王桦;王坤芳;吴东阳;皮信信;孙飞;高继慧;赵广播 | 申请(专利权)人: | 哈尔滨工业大学 |
主分类号: | C01B32/05 | 分类号: | C01B32/05;H01M4/587;H01M10/054 |
代理公司: | 哈尔滨龙科专利代理有限公司 23206 | 代理人: | 高媛 |
地址: | 150001 黑龙*** | 国省代码: | 黑龙江;23 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 硬碳材料 富氧 生物质衍生 辅助的 制备 钠离子电池 负极 放大生产 高温烧结 工艺制备 化学物质 活性位点 机械球磨 球磨产物 氧官能团 应用潜力 制备材料 羧基基团 基面处 球磨法 碳结构 碳颗粒 预碳化 改性 干冰 球磨 硬碳 二氧化碳 机械化 破碎 清洗 攻击 应用 | ||
1.一种生物质衍生富氧硬碳材料的制备方法,其特征在于所述方法包括如下步骤:
步骤一、原料预碳化
将生物质原料置于气氛炉内,将气氛炉升温至200~450℃,得到预碳化产物;
步骤二、高温烧结
将步骤一获得的预碳化产物置于气氛炉内,将气氛炉升温至800~1200℃并保温0.5~5h,保温结束后将气氛炉自然降至室温,得到热解产物;
步骤三、机械化学处理
取出步骤二气氛炉内的热解产物并置于行星球磨机的球磨罐中,球磨12~48h,得到球磨产物;
步骤四、球磨产物清洗
将球磨产物依次进行酸洗处理2~3次和水洗处理2~6次;
步骤五、干燥
将清洗后的球磨产物进行干燥处理,即得到富氧硬碳材料。
2.根据权利要求1所述的生物质衍生富氧硬碳材料的制备方法,其特征在于所述生物质原料为纤维素或木质素中的一种或两种按任意比例的混合物。
3.根据权利要求1所述的生物质衍生富氧硬碳材料的制备方法,其特征在于所述气氛炉内的气氛为高纯氮气或氩气气氛。
4.根据权利要求1所述的生物质衍生富氧硬碳材料的制备方法,其特征在于所述气氛炉的升温速率为0.1~10℃ min-1。
5.根据权利要求1所述的生物质衍生富氧硬碳材料的制备方法,其特征在于所述球磨转速为300~500rpm。
6.根据权利要求1所述的生物质衍生富氧硬碳材料的制备方法,其特征在于所述球磨罐内加有干冰,干冰与热解产物质量比为1:0.1~50。
7.根据权利要求1所述的生物质衍生富氧硬碳材料的制备方法,其特征在于所述球磨罐的材质为玛瑙或不锈钢。
8.根据权利要求1所述的生物质衍生富氧硬碳材料的制备方法,其特征在于所述酸洗处理使用的酸洗液为稀盐酸;所述酸洗液的浓度为0.5~2mol/L。
9.根据权利要求1所述的生物质衍生富氧硬碳材料的制备方法,其特征在于所述干燥处理的温度为60~200℃,时间为5~12h。
10.一种权利要求1-9任一权利要求所述方法制备的生物质衍生富氧硬碳材料在钠离子电池负极中的应用。
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