[发明专利]一种非石墨化电极材料及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种非石墨化电极材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)将原料进行预碳化，得到预碳化料；所述原料为合成树脂或生物质材料；

(2)将所述预碳化料进行碳化，得到碳化料；

(3)将所述碳化料和氢氧化钠溶液混合进行碱煮处理，得到碱法纯化后的碳化料；

(4)将所述碱法纯化后的碳化料和盐酸溶液混合进行酸煮处理，并将酸煮处理后的碳化料经漂洗后干燥，得到干燥料；

(5)将所述干燥料粉碎后进行煅烧，得到非石墨化电极材料。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述合成树脂为热固性树脂；所述生物质材料包括椰壳、棕榈壳、毛竹、橄榄壳和核桃壳中的一种或几种。

3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述热固性树脂包括酚醛树脂、脲醛树脂、呋喃树脂和聚丙烯腈中的一种或几种。

4.根据权利要求1～3任意一项所述的制备方法，其特征在于，当所述原料为合成树脂时，所述预碳化的温度为300～350℃，保温时间为2～4h，升温至所述预碳化的温度的升温速率为4～8℃/min；当所述原料为生物质材料时，所述预碳化的温度为250～300℃，保温时间为2～4h；升温至所述预碳化的温度的升温速率为4～8℃/min；所述预碳化在保护气氛下进行；

所述预碳化前，还包括将所述原料进行粉碎，所述粉碎所得粉碎料的目数为20～60目。

5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述碳化的温度为400～600℃，保温时间为30～60min，升温至所述碳化的温度的升温速率为2～3℃/min。

6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述氢氧化钠溶液的浓度为1～3wt％；所述碳化料和氢氧化钠溶液的用量比为1g:(1～5)mL；所述碱煮处理的温度为170～250℃，压力为0.7～1.5MPa，时间为1～4h；

碱煮处理完成后，还包括用水将碱法纯化后的碳化料洗涤至pH值＜8。

7.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述盐酸溶液的浓度为1～3wt％；所述碱法纯化后的碳化料和盐酸溶液的用量比为1g:(1～5)mL；所述酸煮处理的时间为1～2h；

所述漂洗为：用水将酸煮处理后的碳化料洗涤至pH值为6～7。

8.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述粉碎使用气流粉碎机进行；所述粉碎所得粉碎料的D₅₀≤9μm；

所述煅烧的温度为1000～1500℃，保温时间为0.5～6h，升温至所述煅烧的温度的升温速率为3～5℃/min；所述煅烧的过程在保护气氛下进行。

9.权利要求1～8任意一项所述制备方法制备的非石墨化电极材料；所述非石墨化电极材料的振实密度为0.75～1.1g/dl，比表面积为1～5m²/g。

10.权利要求9所述非石墨化电极材料在储能元件中作为正负极材料的应用。