[发明专利]利用竹子制备钠离子电池电极碳材料的方法

摘要

本发明公开了一种利用竹子制备钠离子电池电极碳材料的方法，包括:(1)将竹子清洗后烘干；(2)将烘干后的竹子碳化，得到竹子衍生碳；(3)将竹子衍生碳研磨成粉末，过筛，获得竹子衍生碳粉末，将竹子衍生碳粉末加入碱性溶液中浸泡后干燥，得到碱处理后的竹子衍生碳；(4)将碱处理后的竹子衍生碳置于管式炉中活化，得到碱活化竹子衍生碳；(5)将碱活化竹子衍生碳酸洗至中性，然后分别用乙醇和去离子水清洗，烘干，得到钠离子电池电极碳材料。本发明的制备方法具有操作简单易行，可重复性强，成本低，对环境无污染的特点；利用本方法制备的碱活化竹子衍生碳材料作为室温钠离子电池的负极材料，能够有效增大材料自身比表面积，提高电池容量，增强电池循环性能。

主权项

1.一种利用竹子制备钠离子电池电极碳材料的方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤一、将竹子分别用乙醇和去离子水清洗后，烘干；步骤二、将烘干后的竹子置于高温炉内碳化，得到竹子衍生碳；步骤三、将竹子衍生碳研磨成粉末，用10～100目的筛子过筛，获得颗粒均匀的竹子衍生碳粉末，配制碱性溶液，将竹子衍生碳粉末加入碱性溶液中浸泡；然后将浸泡后的竹子衍生碳粉末真空干燥，得到碱处理后的竹子衍生碳；竹子衍生碳粉末与碱性溶液中溶质碱的质量比为1:0.1～5；所述竹子衍生碳粉末在碱性溶液中浸泡的时间为12‑36h；所述碱性溶液为NaOH溶液、KOH溶液、尿素溶液中的一种；所述碱性溶液中溶质碱与溶剂去离子水的重量比为1：1；所述真空干燥的工作温度为60‑130℃，工作时间为12‑36h；步骤四、将碱处理后的竹子衍生碳置于管式炉中，在惰性气氛的保护下进行活化，反应结束后自然冷却至室温，得到碱活化竹子衍生碳；步骤五、将碱活化竹子衍生碳酸洗至中性，然后分别用乙醇和去离子水清洗，烘干，得到钠离子电池电极碳材料；酸洗采用的酸为0.5～1mol/L的盐酸；其中，所述碳化的过程为：将烘干后的竹子加入旋转碳化炉，碳化升温过程为：以1～5℃/min的速度升温至100～200℃，保温10～30min，然后以5～10℃/min的速度升温至300～500℃，保温1～2h，然后以15～30℃/min的速度升温至600～1000℃，保温3～5h，得到竹子衍生碳；所述碳化旋转炉的旋转速度为3～10r/min；所述活化的升温过程为：以0.5～2℃/min的速度升温至100～200℃，保温30～60min，然后以3～5℃/min的速度升温至300～600℃，保温2～3h，然后以10～30℃/min的速度升温至800～1000℃，保温3～5h，完成活化。