[发明专利]一种从印染废水中提取制备锂离子电池负极碳材料的方法

说明书

本发明是一种用于锂离子电池的碳负极材料，属于锂离子电池负极材料应用技术领域。该种碳材料从印染废水中提取，其结构特征是无定形结构，与目前报道的碳负极材料相比，该材料具有较高比容量和较高的经济价值，该材料电压范围接近目前使用的锂离子电池材料体系，材料大规模制造成本低廉，制造工艺可重复性高，解决工业废水排放，解决环境问题，具有较高的应用价值。

技术领域

本发明属于锂离子电池负极材料技术领域，特别涉及一种锂离子电池用负极碳材料及其制备方法。

背景技术

锂离子电池是继铅酸电池、镍镉电池以及镍氢电池之后新一代二次电池。在全球面临石油资源的持续紧缺和环境不断恶化的今天，锂离子电池由于具有容量高、循环寿命长、自放电小、无记忆效应、无环境污染和安全性能好等优点，已经成为高新技术发展的重点之一，被认为是高容量、大功率电池的理想之选，是21世纪的环保电源。可充电锂离子电池自1990年开始商业化以来，其应用范围被不断拓展，从移动电话、笔记本电脑等便携式电子设备领域到电动汽车以及未来的航空航天、人造卫星等诸多领域都得到了广泛应用。目前，人们已经开始致力于研究新型的可充电锂离子电池，可供混合动力电动汽车、可充电混合动力车和纯电动车辆等交通工具使用，从而减少对石油的依赖和缓解空气污染。要满足这种应用，锂离子电池需具备高的功率密度、高的能量密度和好的循环性能。从根本上讲，负极材料作为锂离子电池的重要组成部分之一，是锂离子储能器件发展的关键。碳负极材料是目前的研究热点之一。一般的碳负极材料循环寿命约为1500次，比容量为350-370mAh/g，但是由于开采成本和技术原因，价格一直居高不下，这也是动力电池价格高昂的原因之一，阻碍了碳负极材料在电池领域的应用与发展。印染废水富含以碳氢氧为主要成分的染料，因此，如果这些废弃染料能够提取出来并处理成碳材料用作锂离子电池负极材料，将具有重要的能源环保意义。

发明内容

为了解决碳负极材料的成本问题和印染废水的排放问题，我们发明了一种碳材料的新型提取制备方法，该碳材料比容量与石墨比容量相当，但降低了其制备成本，同时解决了印染废水的排放处理问题，变废为宝，增加了该种材料商业化的潜在价值。

为了解决上述技术问题，本发明涉及到的技术方案如下：

本发明是一种用于锂离子电池的碳负极材料。

本发明是一种用于锂离子电池的碳负极材料的制备方法，具体步骤如下：

(1)将一定浓度的盐酸溶液加入一定体积的印染废水中，调溶液pH至6，按一定体积比例加入絮凝剂，充分絮凝后，进行抽滤，将得到的固体产物置于烘箱中干燥，研磨，得到碳材料前驱体。

(2)将制得的碳材料前驱体于氮气中不同温度下煅烧，材料冷却后，研磨，得到碳负极材料。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

本发明制备的碳负极材料，和石墨负极材料相比，容量相当，成本低廉，制造工艺可重复性高，批次稳定性好，可以满足市场上对碳负极材料应用的需求，同时解决了印染废水的排放问题，变废为宝，一举两得，具有重大的能源环保意义。

附图说明

图1实施例1的红外光谱图

图2实施例1的XRD图

图3实施例1的SEM图

图4实施例1的充放电曲线图

图5实施例1的循环稳定性图

具体实施方式

以下通过实施例讲述本发明的详细过程，提供实施例是为了理解的方便，绝不是限制本发明。

实施例1：