一种碳材料及其制备方法和应用技术

本发明专利技术提供了一种碳材料及其制备方法和应用，所述碳材料包括碳纳米管和纳米碳环点，所述纳米碳环点包括碳纳米环和碳纳米点中的一种或两种，碳纳米管和纳米碳环点的质量比为1:100～10:1。本发明专利技术的碳材料以有机量子点为前驱体，通过一步热解催化制得。碳纳米管和纳米碳环点均匀分布，有机结合在一起，兼顾活性材料颗粒之间的面接触和长程导电能力，构筑高效的导电网络；通过二者协同作用，提高电池电极导电能力。

【技术实现步骤摘要】
一种碳材料及其制备方法和应用
本专利技术涉及导电材料
，特别涉及一种碳材料及其制备方法与应用。
技术介绍
导电剂材料是电池组装过程中的重要组成部分，对电池电化学性能具有重要影响。在电极材料中添加适量的导电剂可以显著的增强材料的电子导电性，还可以构筑材料颗粒与颗粒之间的接触位点。目前，常用的主要是导电炭黑，但是导电炭黑的颗粒状结构导致颗粒与颗粒之间都是点接触，不能形成有效的长程导电网络。碳纳米管是具有一维线性结构的碳纳米材料，具备优异的力学、光学、电学性能。近年来，随着储能技术的不断进步，碳纳米管在储能领域的应用也呈现出爆发式发展，具有广阔的应用前景，例如将碳纳米管与石墨烯混合制备多级碳纳米材料(如中国专利CN110021745A)、将碳纳米管与聚合物高分子混合(如中国专利CN107325421A)、将碳纳米管与金属氧化物物混合(如中国专利CN106024412A)、将碳纳米管与金属硫化物混合(如中国专利CN108615620A)等表现出优异的性能。但是，碳纳米管的制备工艺复杂，对设备的要求高。专利
技术实现思路
本本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种碳材料，其特征在于，所述碳材料包括碳纳米管和纳米碳环点，所述纳米碳环点包括碳纳米环和碳纳米点中的一种或两种，碳纳米管和纳米碳环点的质量比为1:100～10:1。/n

【技术特征摘要】
1.一种碳材料，其特征在于，所述碳材料包括碳纳米管和纳米碳环点，所述纳米碳环点包括碳纳米环和碳纳米点中的一种或两种，碳纳米管和纳米碳环点的质量比为1:100～10:1。


2.根据权利要求1所述的碳材料，其特征在于，所述碳纳米管外径为10～100nm，管壁厚度为5～20nm，长度为0.1～1000um；所述纳米碳环点的直径为2～50nm。


3.一种碳材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1：将碳源和杂原子源混合，加水溶解后进行水热反应，反应完成后将产物中的溶剂蒸发，得到有机量子点前驱体；
其中，所述杂原子源为含-NH2或-C＝S或-C-S键的水溶性化合物；
S2：将S1所得有机量子点前驱体与金属盐混合，然后进行烧结，经过酸洗、干燥，得到含有碳纳米管和纳米碳环点的碳材料；
其中，所述有机量子点前驱体与金属盐中金属元素的质量比为30:1～1:10。


4.一种碳材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1：将碳源、杂原子源和金属盐混合，加水溶解后进行水热反应，反应完成后将产物中的溶剂蒸发，得到金属有机量子点前驱体；
其中，所述杂原子源为含-NH2或-C＝S或-C-S键的水溶性化合物；
所述碳源与金属盐中金属元素的质量比为30:1～1:10...

【专利技术属性】
技术研发人员：王接喜，李广超，李新海，颜果春，王志兴，郭华军，戴雨晴，胡启阳，彭文杰，
申请(专利权)人：中南大学，
类型：发明
国别省市：湖南;43