一种硼掺杂多孔碳材料的制备方法及其在钾离子电池中的应用技术

本发明专利技术属于储能材料技术领域，具体涉及一种硼掺杂多孔碳材料的制备方法及其在钾离子电池中的应用。以水溶性有机酸为碳源化合物，结合致孔剂进行硼掺杂，经过冷冻干燥和高温煅烧制备出有丰富孔结构的硼掺杂多孔碳材料，应用于钾离子电池负极材料时，可以加快充放电过程中离子和电子的传输速率，同时缓解钾离子嵌入和脱出带来的体积变化，有效提升电池的电化学性能。学性能。学性能。

【技术实现步骤摘要】
一种硼掺杂多孔碳材料的制备方法及其在钾离子电池中的应用


[0001]本专利技术属于储能材料
，具体涉及一种硼掺杂多孔碳材料的制备方法及其在钾离子电池中的应用。

技术介绍

[0002]近年来锂离子电池在电子设备和电动交通工具中的广泛应用，加速了锂资源的消耗，面对日渐减少的锂储量，需要寻求其他材料来替代或者部分替代锂在电池材料中的应用，以满足日益增长的电动汽车与储能系统的需求。与锂元素在同一主族的钠元素和钾元素，因为与锂元素相似的化学性质，工作原理与锂离子电池也基本一致，引起了研究者们的关注。
[0003]钠元素有极为丰富的储量，但是钠离子的半径较大，且具有较高的氧化还原电位使得其难以嵌入石墨等负极材料，很难实现商业化应用。与钠元素相比，钾具有较低的氧化还原电位，可以嵌入到石墨中，具有273mAh/g的理论比容量。钾离子电池具有以下优点：(1)与锂离子电池相比，储量丰富，成本较低；(2)钾离子的路易斯酸弱，可形成较小的溶剂化离子，具有比锂离子和钠离子更高的离子迁移率和离子电导率，有利于提高钾离子电池功率特性；(3)全电池中可以使用铝箔本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种硼掺杂多孔碳材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)将碳源化合物、含硼化合物、致孔剂溶解于水中，冷冻干燥；(2)将冷冻干燥处理过的样品在惰性气氛下高温煅烧，冷却至室温后，水洗、过滤、干燥得到硼掺杂多孔碳材料。2.根据权利要求1所述的一种硼掺杂多孔碳材料的制备方法，其特征在于，碳源化合物为酒石酸、草酸、苹果酸、柠檬酸中的一种或多种。3.根据权利要求1所述的一种硼掺杂多孔碳材料的制备方法，其特征在于，含硼化合物为硼酸、苯硼酸、氧化硼、硼氢化钠、过硼酸钠中的一种或多种。4.根据权利要求1所述的一种硼掺杂多孔碳材料的制备方法，其特征在于，致孔剂为氯化锂、氯化钠、氯化钾中的一种或多种。5.根据权利要求1所述的一种硼掺杂多孔碳材料的制备方法，其特征在于，碳源化合物、含硼化合物、致孔剂的摩尔比为1：(1.5～1.8)：(14～18)。6.根据权利要求1所述的一种硼掺杂多孔碳材料的制备方法，其特征在于，步骤(1)中冷冻干燥温度为
‑
80～
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70℃，步骤(2)中高温煅烧温度为700...

【专利技术属性】
技术研发人员：蒋岚，卢宪露，刘乔，李侃，杨为佑，
申请(专利权)人：宁波工程学院，
类型：发明
国别省市：