The present invention relates to a biological carbon electrode material and preparation method thereof, the plant straw mixed with water and milling, obtained plant straw powder; the straw and water ratio was 3g: (20 ~ 50) mL; to plant straw powder after milling adding activator, then in the protection of protection gas, heating to 500 to 1100 DEG C and holding for 2 ~ 6h; finally the product insulation after postprocessing bio carbon electrode materials. The invention uses renewable agricultural by-products plant straw preparation of bio carbon electrode materials by ball milling, activator carbonation, three-dimensional network structure of carbon materials prepared with a certain degree of graphitization; the prepared material is a mesh three-dimensional structure, has good performance of embedding and ion diffusion, shorten the ion insertion and extraction distance, ensure the cycle stability of sodium ion battery.
【技术实现步骤摘要】
一种生物碳电极材料及其制备方法
本专利技术属于电极材料制备
,具体涉及一种生物碳电极材料及其制备方法。
技术介绍
电池也就是电化学电池,是将化学能存储为电能,或因电化学反应产生电流。电池的主要类型可以分为两种,包括原电池和蓄电池。原电池存储化学能时,只有当电池完全放电以后将不能被再次使用。对于蓄电池来讲,电流工作时的电势高于电池电势,此时发生可逆的氧化还原反应,蓄电池可以多次充放电。现如今,人们的生活越来越离不开蓄电池,如日常使用的笔记本电脑,移动通信,电动汽车以及智能电网等,常常以蓄电池为储能设备。锂离子电池和钠离子电池同属于蓄电池,即二次电池。锂离子电池正极通常采用钴酸锂、锰酸锂、磷酸亚铁锂等,负极通常采用天然石墨、中间相碳微球、针状焦、树脂碳、生物质碳等碳材料。锂离子电池具有能量密度高、循环寿命长、工作电压高、无记忆效应、自放电小、工作温度范围宽、环境友好、安全等无可比拟的优点。随着时代的进步和发展,人们对于能源的需求越来越迫切。现如今电动汽车、风能、太阳能的开发利用,对于能量存储设备的要求也不断提高。由于锂元素的分布不均,不易开采,且价格贵,锂离子电池远不能满足当代人们的需求。作为与锂同主族的钠来说,其储量丰富,廉价易得,因此,钠离子电池又重新得到人们的关注。锂和钠属于同主族元素,有相似的物理和化学性质,但是不同的半径大小,使得应用于锂离子电池的负极材料不能完全适用于较大尺寸的钠。生物质是一种清洁及可再生的资源,在资源和环境问题日益严重的今天,开发和利用生物质资源具有重大的战略意义。油菜壳是农作物油菜籽生产的副产品,资源丰富,油菜壳具 ...
【技术保护点】
一种生物碳电极材料的制备方法,其特征在于:包括以下步骤:(1)将植物秸秆与水混合并进行球磨,得到植物秸秆粉;其中植物秸秆与水的比为3g:(20~50)mL;(2)向球磨后的植物秸秆粉中加入活化剂,然后在保护气体的保护下,升温至500~1100℃并保温2~6h;(3)将保温后的产物后处理得到生物碳电极材料。
【技术特征摘要】
1.一种生物碳电极材料的制备方法,其特征在于:包括以下步骤:(1)将植物秸秆与水混合并进行球磨,得到植物秸秆粉;其中植物秸秆与水的比为3g:(20~50)mL;(2)向球磨后的植物秸秆粉中加入活化剂,然后在保护气体的保护下,升温至500~1100℃并保温2~6h;(3)将保温后的产物后处理得到生物碳电极材料。2.根据权利要求1所述的一种生物碳电极材料的制备方法,其特征在于:步骤(1)中的球磨转速为300~500r/min。3.根据权利要求1所述的一种生物碳电极材料的制备方法,其特征在于:步骤(1)中的球磨时间为1~2h。4.根据权利要求1所述的一种生物碳电极材料的制备方法,其特征在于:步骤(2)中活化剂为KOH、NaOH、ZnCl2、K2CO3或MgO。...
【专利技术属性】
技术研发人员:曹丽云,惠文乐,许占位,黄剑锋,王欣,李嘉胤,欧阳海波,费杰,
申请(专利权)人:陕西科技大学,
类型:发明
国别省市:陕西,61
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