一种硬炭材料及其制备方法和应用技术

本发明专利技术涉及一种硬炭材料及其制备方法和应用，属于碳素材料领域。本发明专利技术所述方法包括如下步骤：(1)将重质有机物溶胀，再加入交联剂，在路易斯酸的催化下50‑90℃反应2‑30h，得到产物A，其中：所述重质有机物、交联剂与路易斯酸的质量比为10：3‑30：20‑90；(2)将产物A洗涤、过滤、抽提、干燥，得到产物B；(3)将产物B在惰性气氛下600‑1600℃炭化1‑5h，得到硬炭材料。本发明专利技术所述硬炭材料具有较大的层间距，应用于钠离子、钾离子电池负极等具有优异的电化学性能。

A kind of hard carbon material and its preparation and Application

【技术实现步骤摘要】
一种硬炭材料及其制备方法和应用
本专利技术涉及一种硬炭材料及其制备方法和应用，属于碳素材料领域。
技术介绍
随着电动汽车和各种移动电子设备的快速发展，使得各种储存技术也得到了发展。锂离子电池对能源储存有着非常重要的贡献，但其广泛的应用却因锂矿物分布不均、供应不足受到了一定的限制。而钠和钾的储量丰富且和锂的物理化学性质相似，所以对钠离子、钾离子电池的研究越来越多，成为储能领域研究的热点。因为离子尺寸的限制，传统的石墨负极不能用作钠离子、钾离子电池的负极材料，所以急需开发出适合新型离子电池的负极材料。硬炭材料因为有较大的层间距和较多的缺陷位，可以为钠离子储存提供更多的活性位点，成为近年来研究的热点。制备硬炭材料的前驱体有生物质类、高分子类和重质有机物等。CN108439363A公开了一种，以生物质酸角壳为原料，经过清洗、干燥后将酸角壳磨碎，在惰性气氛下热处理得到硬炭材料，将所得硬炭材料加入到盐酸溶液中，超声分散，搅拌静置，取静置后的下层沉淀物进行离心清洗、干燥从而获得钠离子电池硬炭负极材料。CN109148865A公开了一种，以氧化石墨烯和本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种化学交联改性制备硬炭材料的方法，其特征在于：所述方法包括如下步骤：/n(1)将重质有机物溶胀，再加入交联剂，在路易斯酸的催化下50-90℃反应2-30h，得到产物A，其中：所述重质有机物、交联剂与路易斯酸的质量比为10：3-30：20-90；/n(2)将产物A洗涤、过滤、抽提、干燥，得到产物B；/n(3)将产物B在惰性气氛下600-1600℃炭化1-5h，得到硬炭材料。/n

【技术特征摘要】
1.一种化学交联改性制备硬炭材料的方法，其特征在于：所述方法包括如下步骤：
(1)将重质有机物溶胀，再加入交联剂，在路易斯酸的催化下50-90℃反应2-30h，得到产物A，其中：所述重质有机物、交联剂与路易斯酸的质量比为10：3-30：20-90；
(2)将产物A洗涤、过滤、抽提、干燥，得到产物B；
(3)将产物B在惰性气氛下600-1600℃炭化1-5h，得到硬炭材料。


2.根据权利要求1所述化学交联改性制备硬炭材料的方法，其特征在于：所述步骤(1)中重质有机物为：煤直接液化残渣重质有机物、煤沥青、石油沥青、煤焦油、萘油、蒽油或洗油。


3.根据权利要求2所述化学交联改性制备硬炭材料的方法，其特征在于：所述步骤(1)中溶胀剂为：硝基苯、1,2-二氯乙烷、二氯甲烷、氯仿或四氯化碳。


4.根据权利要求3所述化学交联改性制备硬炭材料的方法，其特征在于：所述步骤(1)中交联剂为：二甲氧基甲烷、氯仿或四氯化碳。


5....

【专利技术属性】
技术研发人员：周颖，郭永强，王春雷，李晨，
申请(专利权)人：大连理工大学，
类型：发明
国别省市：辽宁;21