一种基于碳生物质壳的硬碳/石墨复合材料及其制备方法技术

本发明专利技术提供一种基于碳生物质壳的硬碳/石墨复合材料及其制备方法，所述基于碳生物质壳的硬碳/石墨复合材料包括基于碳生物质壳的硬碳和石墨，具体制备方法为：向碱性溶液中加入含碳生物质壳粉末，置于不锈钢反应釜中，于密封水热，待产物随炉冷至室温后取出，加入足量酸清洗，再用纯净水洗涤至中性，并去除多余无机盐杂质离子，得到硬碳前驱体；将硬碳前驱体与石墨粉末混合，球磨细化，得到混合前驱体；将混合前驱体在惰性气体气氛下，于800‑1500℃碳化2‑10h，用足量的酸去除硅，再用大量清水洗至中性，最后进行烘干，边干燥一边碾碎，得到硬碳/石墨烯复合材料。本发明专利技术的原料简单，成本低廉，性能好，可用于钠离子电池负极用材料。

【技术实现步骤摘要】
一种基于碳生物质壳的硬碳/石墨复合材料及其制备方法
本专利技术属于硬碳材料
，具体涉及一种基于碳生物质壳的硬碳/石墨复合材料及其制备方法。
技术介绍
能源与环境是当今人类面临的两大主题，随着全球能源使用的增长和不科学的使用，化石燃料等不可再生能源日益枯竭，并且对环境造成污染，因此可再生新能源的的利用和存储成为解决能源、资源、环境问题的主要途径之一。在二次电池领域，锂离子电池体系由于放电电压高、能量密度大、自放电低、循环寿命长、环境友好等优点已经得到广泛的应用，但是锂资源全球分布不均且比较稀少，而钠与锂处于同一主族，其点位仅此于锂，化学性质相近，同样可以用于电视，且钠资源丰富和廉价，因此钠离子电池是大规模存储的关键。石墨以其工作点位低、循环稳定性好、导电性有脸高一级价格便宜等优点，一直是锂离子电池负极材料的主流，但是金属钠与锂一样在充放电过程中会生成枝晶发生爆炸的可能，在高温作用下极不安全，而且钠离子的半径比锂大，不能嵌入石墨层间，因此钠离子电池的负极材料需要进一步探索。硬碳是一种无定型结构的材料，具有良好的循环稳定性和倍率性能，有望成为钠离子电池的主流负极材料。但是目前硬碳的前本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于碳生物质壳的硬碳/石墨复合材料，其特征在于：所述基于碳生物质壳的硬碳/石墨复合材料包括基于碳生物质壳的硬碳和石墨，基于碳生物质壳的硬碳的原料为山竹壳和核桃壳，所述基于碳生物质壳的硬碳/石墨复合材料中石墨的含量为0.1‑10％。

【技术特征摘要】
1.一种基于碳生物质壳的硬碳/石墨复合材料，其特征在于：所述基于碳生物质壳的硬碳/石墨复合材料包括基于碳生物质壳的硬碳和石墨，基于碳生物质壳的硬碳的原料为山竹壳和核桃壳，所述基于碳生物质壳的硬碳/石墨复合材料中石墨的含量为0.1-10％。2.根据权利要求1所述的一种基于碳生物质壳的硬碳/石墨复合材料，其特征在于：所述基于碳生物质壳的硬碳/石墨复合材料可作为钠离子电池负极用材料。3.一种基于碳生物质壳的硬碳/石墨复合材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)按照碱性溶液中的碱：含碳生物质壳粉末的质量比为1-20:1的量，向碱性溶液中加入含碳生物质壳粉末，记为溶液A；(2)将溶液A置于不锈钢反应釜中，于30-200℃密封水热1-20h，待产物随炉冷至室温后取出，得到预处理的含碳生物质壳粉末；(3)将预处理的含碳生物质壳粉末加入足量酸清洗，再用纯净水洗涤至中性，并去除多余无机盐杂质离子，得到硬碳前驱体；(4)将硬碳前驱体与石墨粉末混合，球磨细化，得到混合前驱体；(5)将混合前驱体在惰性气体气氛下，于800-1500℃碳化2-10h，用足量的酸去除硅，再用大量清水洗至中性，最后进行烘干，边干燥一边碾碎，得到硬碳/石墨烯复合...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘金财，
申请(专利权)人：刘金财，
类型：发明
国别省市：广东,44