一种分等级有序多孔碳纳米片材料及其制备方法和应用技术

本发明专利技术属于纳米材料技术领域，具体涉及一种分等级有序多孔碳纳米片材料及其制备方法和应用，制备方法为：选取甘蔗渣作为原料，对其进行清洗，烘干脱水，得到干燥的甘蔗渣；将干燥的甘蔗渣置于管式炉内煅烧碳化，碳化保温一段时间，而后自然冷却，得到不同碳化温度的分等级有序多孔碳纳米片材料；得到的多孔碳纳米片材料尺寸较大、孔径分布均匀、结构完整，将其制成电极，发现其具有极佳的储锂性能。本发明专利技术以可持续再生的生物质甘蔗渣为碳源，成功制备出形貌较为独特的碳材料，并将其作为负极材料应用到锂离子电池中，研究其作为电极材料在锂离子电池中的储能效果，实现了生物质的回收利用。用。用。

【技术实现步骤摘要】
一种分等级有序多孔碳纳米片材料及其制备方法和应用


[0001]本专利技术属于纳米材料
，具体涉及一种分等级有序多孔碳纳米片材料及其制备方法和应用。

技术介绍

[0002]基于环保、廉价、可调控性强、导电性好和能量密度高等优势，碳材料是目前最具有综合潜力的钾离子电池负极材料之一。目前，已经研究的碳质材料包括碳纳米管、石墨烯、石墨碳和活性碳等。但是，碳质材料也同样存在一些问题：碳质负极材料储钾的主要机理是石墨与金属离子发生的插层反应(即使是无定形的软碳和硬碳也要依靠其内部细小的石墨微晶作为钾的主要存贮位点)。该反应导致的最大问题在于其较高的体积膨胀率，高膨胀率产生的内部应力将导致电极破裂并阻碍离子扩散。
[0003]考虑到环境、经济和社会问题，天然生物质衍生的多孔碳材料因其对环境污染小、成本低、材料容易获得等优势受到越来越多的关注。甘蔗是制备蔗糖的原材料，其中含有丰富的木质素、纤维素等，碳含量较高。在我国南方部分城市甘蔗产量均在千万吨以上，而对甘蔗渣这一系列生物质废弃料的潜在价值成为当前热点。甘蔗渣制成的硬碳材料具有可逆容量高、循环性本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种分等级有序多孔碳纳米片材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：1)选取甘蔗渣作为原料，对其进行清洗，烘干脱水，得到干燥的甘蔗渣；2)将干燥的甘蔗渣置于管式炉内煅烧碳化，碳化保温一段时间，而后自然冷却，得到分等级有序多孔碳纳米片材料。2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：步骤1)中，依次使用去离子水、乙醇对甘蔗渣进行清洗。3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：步骤2)中，甘蔗渣置在保护气氛下进行煅烧。4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：步骤2)中，煅烧由室温加热至600
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【专利技术属性】
技术研发人员：马连波，陈慧贤，夏爱林，吕耀辉，陈翔，李俊哲，徐杰，
申请(专利权)人：安徽工业大学，
类型：发明
国别省市：