A method for preparing composite carbon microspheres, which comprises the following steps: (1) with small molecule carbohydrates, cellulose microcrystalline or thermoplastic phenolic resin as precursor by hydrothermal reaction was prepared by hydrothermal carbon microspheres; (2) the step (1) obtained in hydrothermal carbon microspheres by surfactant. Agent modified modified carbon microspheres; (3) under the action of initiator, conductive polymer monomer in step (2) in the modified carbon microspheres were obtained by in situ polymerization of carbon microspheres precursor; (4) the step (3) carbon microspheres in the precursor obtained by in the catalytic pyrolysis catalyst, and pickling and drying to obtain the composite carbon microspheres. The carbon microsphere prepared by the invention has small particle size and high compaction density. After catalytic pyrolysis, the carbon doped amorphous carbon forms on the surface of the composite carbon microsphere, which is conducive to improving the capacity and conductivity of the carbon material, and has excellent electrochemical performance.
【技术实现步骤摘要】
一种复合碳微球的制备方法及复合碳微球及其制备得到的锂离子电容器
本专利技术属于碳材料领域,尤其涉及一种碳微球及其制备方法、应用。
技术介绍
锂离子电池具有电压高,比容量大,放电电压平稳和安全性高等诸多优点,已成为新型二次化学电源领域的研究与开发的热点之一,其性能的改进主要依赖于正、负极活性材料。目前,商业化应用的负极材料主要是石墨类材料,但是由于石墨高度的各向异性,导致石墨的倍率性能不好,另外石墨在PC电解质中容易被剥离,所以一般对表面进行涂层以改善电化学性能。采用气相、液相、固相工艺在石墨等结晶程度高的材料表面包覆一层无定型炭是常用的方法,这样既可以保留石墨材料的高容量和低平台等优点,又兼有无定型炭与电解液相容性好和大电流充放电性能佳的特点。由于无定型炭的存在,避免了石墨层与溶剂的直接接触,避免了由于溶剂分子共嵌入而造成的石墨层剥离的现象,因而扩大了电解液溶剂的选择范围和减少石墨电极的容量衰减。但是,现有方法在石墨表面形成的包覆层不够完整和均匀,导致电极在循环过程中,包覆层会脱落。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是克服以上
技术介绍
中提到的不足和缺陷,提供一种包覆层完整、均匀,且不易脱落的复合碳微球的制备方法,并相应提供其制备得到的复合碳微球及利用复合碳微球制备得到的锂离子电容器。为解决上述技术问题,本专利技术提出的技术方案为:一种复合碳微球的制备方法,包括以下步骤:(1)以小分子糖类、纤维素微晶或热塑性酚醛树脂作为前驱体,通过水热反应制备得到水热碳微球;(2)将步骤(1)中得到的水热碳微球经表面活性剂改性得到改性碳微球;(3)在引发剂的作用下,导 ...
【技术保护点】
一种复合碳微球的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:(1)以小分子糖类、纤维素微晶或热塑性酚醛树脂作为前驱体,通过水热反应制备得到水热碳微球;(2)将步骤(1)中得到的水热碳微球经表面活性剂改性得到改性碳微球;(3)在引发剂的作用下,导电聚合物单体在步骤(2)中得到的改性碳微球表面进行原位聚合得到碳微球前驱体;(4)将步骤(3)中得到的碳微球前驱体在催化剂作用下催化热解,再酸洗、烘干后得到复合碳微球。
【技术特征摘要】
1.一种复合碳微球的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:(1)以小分子糖类、纤维素微晶或热塑性酚醛树脂作为前驱体,通过水热反应制备得到水热碳微球;(2)将步骤(1)中得到的水热碳微球经表面活性剂改性得到改性碳微球;(3)在引发剂的作用下,导电聚合物单体在步骤(2)中得到的改性碳微球表面进行原位聚合得到碳微球前驱体;(4)将步骤(3)中得到的碳微球前驱体在催化剂作用下催化热解,再酸洗、烘干后得到复合碳微球。2.根据权利要求1所述的复合碳微球的制备方法,其特征在于,所述小分子糖类包括葡萄糖、果糖、环糊精和蔗糖中的一种或几种,所述纤维素微晶包括剑麻纤维、蓖麻纤维、细菌纤维素和羧甲基纤维素中的一种或几种。3.根据权利要求1或2所述的复合碳微球的制备方法,其特征在于,所述步骤(1)中的水热反应的温度为150~250℃。4.根据权利要求1所述的复合碳微球的制备方法,其特征在于,所述表面活性剂为阳离子表面活性剂,所述阳离子表面活性剂为胺盐型、季铵盐型、杂环型和啰盐型中的一种或几种,所述阳离子表面活性剂的添加量为水热碳微球质量的0.2~10%。5.根据权利要求1所述的复合碳微球的制备方法,其...
【专利技术属性】
技术研发人员:郭华军,杨哲伟,王志兴,李新海,王接喜,彭文杰,胡启阳,胡蓉,
申请(专利权)人:中南大学,
类型:发明
国别省市:湖南,43
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