[发明专利]一种具有良好电性能的生物碳的制备方法

摘要

本发明公开了一种具有良好电性能的生物碳的制备方法，包括如下步骤：（1）蒸煮处理、（2）氧化浸泡处理、（3）蒸汽爆破处理、（4）活化处理、（5）改性处理、（6）碳化处理。本发明提供了一种生物碳的制备方法，整体工艺规范，便于批量作业生产，制得的生物碳电性能优良，明显提升了放电的容量以及循环稳定性，增强了其作为锂电池负极材料的品质，极具市场竞争力和推广应用价值。

主权项

1.一种具有良好电性能的生物碳的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：（1）蒸煮处理：将农作物秸秆投入到氢氧化钠溶液中加热至煮沸，然后沸煮处理20~30min后将农作物秸秆取出备用；（2）氧化浸泡处理：将步骤（1）处理后的农作物秸秆放入到体积分数为20~25%的双氧水溶液中浸泡处理4~6h，取出后用去离子水洗涤至中性后备用；（3）蒸汽爆破处理：将步骤（2）处理后的农作物秸秆放入到蒸汽爆破罐内进行蒸汽爆破处理，完成后取出，干燥粉碎后过100目得农作物秸秆粉备用；（4）活化处理：将步骤（3）所得的农作物秸秆粉投入到酒石酸溶液中浸泡处理5~7min后取出，用去离子水洗涤至中性后干燥备用；（5）改性处理：a.向反应釜内通入氩气，然后将甲基三乙氧基硅烷和二异丙醇胺按照重量比1:2~2.4进行混合，接着加热保持反应釜内的温度为118~124℃，搅拌反应处理5~7h后进行抽滤、减压、蒸馏处理，完成后得混合物A备用；b.向反应釜内通入氩气，然后将操作a制得的混合物A和无水甲醇、R‑环氧氯丙烷、乙二胺四乙酸二钠、纤维素钠、钼酸钠、黄锡矿粉按照重量比6~8:65~70:5~7:0.15~0.25：0.2~0.5: 2~4：7~9进行混合，然后加热保持反应釜内的温度为44~50℃，搅拌反应处理2~3h后取出得混合物B备用；c.对操作b制得的混合物B进行旋转蒸发、洗脱处理、真空干燥后得物料C备用；d.将操作c所得的物料C与分散剂、去离子水按照重量比10~14:3~6:90~100进行混合，然后将步骤（4）处理后的农作物秸秆粉浸入到此溶液中，超声处理2~3h后将农作物秸秆粉滤出备用；e.将操作d所得的农作物秸秆粉放入到干燥箱内干燥处理后备用；（6）碳化处理：将步骤（5）处理后的农作物秸秆粉投入到碳化设备中进行碳化处理，期间以氮气为保护环境，控制碳化的温度为520~580℃，保温碳化处理2~2.5h后取出即可。