The invention discloses a preparation method and application of a corn starch porous carbon @ graphite, weighing two sodium hydrogen phosphate and citric acid were used as buffer solution, the buffer solution and amylase slowly added in corn starch, water bath, magnetic stirring for enzymatic hydrolysis, and washing and drying treatment on it; and, pre oxidation, finally, the oxidized material into the muffle furnace for calcining, corn starch porous carbon with a spherical structure, through simple enzymolysis, pre oxidation and carbonization technology in spherical surface formed macroporous and mesoporous structure; the front steps have been prepared by corn starch porous carbon and graphite materials according to a certain proportion, accurately weighed into the agate ball milling tank, ball grinding and mixing with XQM planetary mill, drying and grinding to obtain the target product. The advantages of the invention are that the preparation process is simple and safe, and the negative electrode material of the battery has good cycle life and high rate performance.
【技术实现步骤摘要】
一种玉米淀粉多孔碳@石墨的制备方法及其应用
本专利技术涉一种玉米淀粉多孔碳@石墨的制备方法及其应用,属于纳米材料和化学电源
技术介绍
近年来,随着锂离子电池在电子产品、混合动力、储能等方面的广泛应用,人们对锂离子电池的能量密度和循环寿命提出了更高要求。目前,对于锂离子电池的研究主要集中在负极、正极材料和电解质等方面,其中,负极材料被认为是发展高性能锂离子电池的关键部分,在一定程度上决定了锂离子电池的容量、循环性能及倍率性能。目前,锂离子电池所使用的负极材料主要为石墨。作为已经成熟的负极材料,石墨具有价格低廉、循环性能优异等优点;但是,石墨存在的缺点也很明显:容量较低、与PC电解液相容性差、倍率性能不理想等,其已经不能满足新一代锂离子电池高比容量、高倍率性能的发展要求。因此,针对锂离子电池大容量、大功率、小型化的需求,寻求具有高比容量、高倍率性能、高体积密度、低成本的负极材料是研究和探索的方向。与传统的石墨负极相比,硬炭材料具有较高的比容量和良好的倍率性能,引起了研究者的广泛关注。硬炭是由生物质、有机聚合物或树脂等热解得到的炭材料,其制备温度低,是由单层石墨层无序排布形成的无定形结构,且材料内部存在孔结构。锂离子储存在硬炭材料中时,可吸附在单层炭层的两面,也能够进入孔结构中存储,因此其可逆容量较高;硬炭的炭层间距较大,有利于锂离子在层间的扩散,可进行快速充放电,因此具有较好的倍率性能,这一性能尤其适合混合动力汽车(HEVs)对大功率电源、高速充电的要求。硬炭是非常具有前景应用于大型动力锂离子电池负极的炭材料。生物质玉米淀粉具有绿色廉价、来源丰富、环 ...
【技术保护点】
一种玉米淀粉多孔碳@石墨的制备方法及其应用,其特征在于:其具体步骤为:(1)玉米淀粉多孔碳的制备称取磷酸氢二钠和柠檬酸配制成PH=4‑5缓冲溶液,将缓冲溶液和淀粉酶缓慢加入玉米淀粉中,在40‑60℃水浴,磁力搅拌8‑16h下进行酶解,并对其进行清洗、干燥处理;然后,在120‑220℃和5‑40h下进行预氧化,最后,将预氧化后的材料放入马弗炉在一定600‑1000℃保护气氛中进行煅烧2‑8h;选用的玉米淀粉多孔碳的直径约为5‑15微米的球形结构,通过简单的酶解、预氧化及炭化技术,在球形表面形成了直径约为200‑400 nm的大孔和直径约为5‑10 nm的介孔结构;(2)玉米淀粉多孔碳@石墨的制备将步骤1制备的玉米淀粉多孔碳与石墨材料按一定的比例,准确称量后放入玛瑙球磨罐中,用XQM行星式球磨机进行球磨混合,干燥、研磨即得目标产物。
【技术特征摘要】
1.一种玉米淀粉多孔碳@石墨的制备方法及其应用,其特征在于:其具体步骤为:(1)玉米淀粉多孔碳的制备称取磷酸氢二钠和柠檬酸配制成PH=4-5缓冲溶液,将缓冲溶液和淀粉酶缓慢加入玉米淀粉中,在40-60℃水浴,磁力搅拌8-16h下进行酶解,并对其进行清洗、干燥处理;然后,在120-220℃和5-40h下进行预氧化,最后,将预氧化后的材料放入马弗炉在一定600-1000℃保护气氛中进行煅烧2-8h;选用的玉米淀粉多孔碳的直径约为5-15微米的球形结构,通过简单的酶解、预氧化及炭化技术,在球形表面形成了直径约为200-400nm的大孔和直径约为5-10nm的介孔结构;(2)玉米淀粉多孔碳@石墨的制备将步骤1制备的玉米淀粉多孔碳与石墨材料按一定的比例,准确称量后放入玛瑙球磨罐中,用XQM行星式球磨机进行球磨混合,干燥、研磨即得目标产物。2.如权利要求1所述的一种玉米淀粉多孔碳@石墨的制备方法,其特征在于:步骤(1)所说...
【专利技术属性】
技术研发人员:刘静杰,胡韶芳,穆培振,柴和平,卞鸿彦,李加勇,杨忠祥,段会杰,位杰,刘海英,王义新,武志言,
申请(专利权)人:河南新太行电源股份有限公司,
类型:发明
国别省市:河南,41
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