一种钠离子电池负极材料用生物碳/碳纳米管的制备方法技术

本发明专利技术公开了一种钠离子电池负极材料用生物碳/碳纳米管的制备方法，(1)将柚子皮洗净清除表面杂质，剪碎得均匀块状A；(2)将均匀块状A进行冷冻干燥得块状B；(3)向块状B中加入浓硫酸后，加入碳纳米管，超声再放入均向设备中发生均相反应，得反应产物C；(4)将反应产物C抽滤烘干后，移入管式气氛炉中碳化，得碳化产物D；(5)将碳化产物D分别用去离子水和无水乙醇浸泡、洗涤抽滤，然后干燥，得到三维纳米管状结构的钠离子电池负极材料。本发明专利技术方法制得的生物碳/碳纳米管组成均一，纯度较高，为三维纳米管状结构，此种结构可有效的缩短钠离子扩散路径，提高钠离子电池的容量和循环稳定性能。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于钠离子电池负极材料制备领域，具体涉及一种钠离子电池负极材料用生物碳/碳纳米管的制备方法。
技术介绍
锂离子电池具有能量密度大、循环寿命长、无记忆效应等优点而被广泛应用于便携式电子市场。但随着交通工具以及大型电力系统等产业对锂离子电池依赖的加剧，全球的锂资源将无法有效满足动力锂离子电池的巨大需求，从而将进一步推高与锂相关材料的价格，增大电池成本，最终阻碍新能源产业的发展。因此，开发其它廉价可替代锂离子电池的相关储能技术非常关键。钠在地球中蕴藏量比锂要高4～5个数量级，且分布广泛，因此用钠离子电池代替锂离子电池能缓解锂的资源短缺问题。同时，钠元素和锂元素位于元素周期表的同一主族，具有相似的物理化学性质，而且钠离子电池具有与锂离子电池类似的工作原理，使得在这两个体系中运用相似的化合物作为电极材料成为可能。但是由于钠离子的半径比锂离子的大，导致可逆容量和倍率性能降低。钠离子电池研究的关键在于新型高性能电极材料的开发，基于锂离子电池的成功经验，目前的研究主要集中在正极材料上，如果提升对负极材料的研究将会大大提高钠离子电池的性能。柚子是人们喜食的上等水果之一，属可再生资源，销售遍本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种钠离子电池负极材料用生物碳/碳纳米管的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：1)将柚子皮洗净清除表面杂质，剪碎得均匀块状A；2)将均匀块状A进行冷冻干燥得块状B；3)向块状B中加入浓硫酸调节pH至1～3后，加入碳纳米管并超声处理，再放入均向设备中发生均相反应，得反应产物C；4)将反应产物C抽滤烘干后移入管式气氛炉中于惰性条件下碳化，得碳化产物D；5)将碳化产物D采用去离子水和乙醇浸泡、洗涤，然后抽滤并干燥，得到三维管状结构的生物碳。

【技术特征摘要】
1.一种钠离子电池负极材料用生物碳/碳纳米管的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：1)将柚子皮洗净清除表面杂质，剪碎得均匀块状A；2)将均匀块状A进行冷冻干燥得块状B；3)向块状B中加入浓硫酸调节pH至1～3后，加入碳纳米管并超声处理，再放入均向设备中发生均相反应，得反应产物C；4)将反应产物C抽滤烘干后移入管式气氛炉中于惰性条件下碳化，得碳化产物D；5)将碳化产物D采用去离子水和乙醇浸泡、洗涤，然后抽滤并干燥，得到三维管状结构的生物碳。2.根据权利要求1所述的一种钠离子电池负极材料用生物碳/碳纳米管的制备方法，其特征在于，步骤1)中均匀块状A的直径为4～6mm。3.根据权利要求1所述的一种钠离子电池负极材料用生物碳/碳纳米管的制备方法，其特征在于，步骤2)中冷冻干燥的温度为-9℃～-5℃，时间为12～36h。4.根据权利要求1所述的一种钠离子电池负极材料用生物碳/碳纳米管的制备方法，其特征在于，步骤3)中浓硫酸的浓度为1～5mol·L-1。5.根据权利要求1所述的一种钠离子电池负极材料用生物碳/碳纳米管的制备方法，其特征在于，步骤3)中块状B与碳纳米管的质量比为5...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄剑锋，李瑞梓，王瑞谊，李文斌，许占位，曹丽云，李嘉胤，何元元，
申请(专利权)人：陕西科技大学，
类型：发明
国别省市：陕西;61