一种长循环氮掺杂锂电池负极材料用麦秸秆/碳纳米管的制备方法技术

一种长循环氮掺杂锂电池负极材料用麦秸秆/碳纳米管的制备方法，采用麦秸秆作为反应原料，有效缓解我国每年麦秸秆焚烧数百亿吨而造成的重大污染压力。针对麦秸秆的中空多孔结构和较大的比面积优势，本发明专利技术采用混合碱对前驱体进行结构的活化处理，改善了界面结合，使材料的孔隙结构被充分打开；采用磷酸混合溶液对前驱体的结构进行重组，构建了稳定的“内外恒压”三维结构，有效的预防了热处理过程中麦秸秆中空多孔结构可能发生的坍塌现象，减少了锂离子在内部运动过程中可能存在的阻碍现象，提升了材料的综合电化学性能。所制备的硫掺杂锂电池负极材料性能优异，具有超长的电循环寿命，极大的改善了其电子承载能力。

【技术实现步骤摘要】
一种长循环氮掺杂锂电池负极材料用麦秸秆/碳纳米管的制备方法
本专利技术属于锂离子电池负极材料制备领域，具体涉及一种长循环氮掺杂锂电池负极材料用麦秸秆/碳纳米管的制备方法。
技术介绍
锂离子电池是目前的新兴能源存储技术的代表之一，已呈现商业化和产业化的态势。据统计，在2019年，全世界的锂离子市场生产片数共计达121.8亿，在生产数量和用途维度上独占鳌头，成为投资市场的香饽饽。锂离子电池因具有循环寿命长、工作电压高、无记忆效应、自放电小、工作温度范围宽等优点而被广泛应用。锂离子电池概念的提出到实现产业化生产时间较长，技术发展较为成熟，但负极材料仍存在稳定性、容量较低等不足，严重影响锂离子电池的大规模推广和使用，也是当今迫在眉睫的关键问题。因此，进行科学化、体系化的锂电池负极材料研究，早日实现技术的革新，提升电池的能量密度、安全性并降低成本，是锂电池健康发展的必由之路PatilA,PatilV,ChoiJW,etal.Solidelectrolytesforrechargeablethinfilmlithiumbatteries:arevi本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种长循环氮掺杂锂电池负极材料用麦秸秆/碳纳米管的制备方法，其特征在于包括以下步骤：/n1)采用混合酸溶液洗涤麦秸秆表面清除其表面的杂质，随后将麦秸秆剪碎得到长条状固体A，对其进行冷冻干燥得到长条状固体B；/n2)取5～20g长条状固体B浸泡在丙酮混合溶液中，然后向溶液中滴加混合碱溶液调节溶液pH至9～10并超声处理，随后滤去表面清液后再用混合酸溶液洗涤产物得到反应前驱体C；/n3)取5～10g反应前驱体C浸泡在20～300ml的碘酸钠混合溶液中并滴加磷酸混合溶液调节溶液pH值为5～6，随后向溶液中加入直径介于20～100nm的碳纳米管5～20g，将溶液在100～200℃均相处理1～4h，...

【技术特征摘要】
1.一种长循环氮掺杂锂电池负极材料用麦秸秆/碳纳米管的制备方法，其特征在于包括以下步骤：
1)采用混合酸溶液洗涤麦秸秆表面清除其表面的杂质，随后将麦秸秆剪碎得到长条状固体A，对其进行冷冻干燥得到长条状固体B；
2)取5～20g长条状固体B浸泡在丙酮混合溶液中，然后向溶液中滴加混合碱溶液调节溶液pH至9～10并超声处理，随后滤去表面清液后再用混合酸溶液洗涤产物得到反应前驱体C；
3)取5～10g反应前驱体C浸泡在20～300ml的碘酸钠混合溶液中并滴加磷酸混合溶液调节溶液pH值为5～6，随后向溶液中加入直径介于20～100nm的碳纳米管5～20g，将溶液在100～200℃均相处理1～4h，得到反应产物D；
4)将反应产物D先用混合酸溶液洗涤，再用乙醇溶液洗涤，抽滤溶液后将产物烘干得到粉末状固体E；
5)把粉末状固体E和5～30g钒酸铵于瓷舟中均匀混合后置于氩气的气氛下在管式炉中于1000～1500℃烧结碳化，得到碳化产物F；
6)将碳化产物F用去离子水和乙醇溶液洗涤，抽滤溶液后将产物烘干，得到具有发达孔隙结构的长循环氮掺杂锂电池负极材料。


2.根据权利要求1所述的长循环氮掺杂锂电池负极材料用麦秸秆/碳纳米管的制备方法，其特征在于：所述步骤1、2、4)混合酸溶液按质量百分比包括40～60％的醋酸、30～50％的去离子水、8～10％的磷酸钠和2～22％的三聚磷酸钠。


3.根据权利要求1所述的长循环氮掺杂锂电池负极材料用麦秸秆/碳纳米管的制备方法，其特征在于：所述步骤1)将...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄剑锋，钟辛子，曹丽云，欧阳海波，甘雨，邵宇飞，马闯，石泓彬，
申请(专利权)人：陕西科技大学，
类型：发明
国别省市：陕西;61