一种分级多孔生物质碳材料的制备方法及储能应用技术

本发明专利技术公开了一种分级多孔生物质碳材料的制备方法及储能应用，制备方法包括：取新鲜莲藕浸泡于活化剂一段时间后烘干；将干燥后的物料转移至坩埚，并放置于管式炉中，在惰性气氛下煅烧，冷却后研磨；将所得材料用盐酸浸泡，再用蒸馏水和乙醇洗涤，然后干燥，即得到分级多孔生物质碳材料。本发明专利技术采用一步活化碳化法制备得到的含有微孔、中孔和大孔的分级多孔生物质碳材料，应用于锂离子电池负极电极片。由于该分级多孔生物质碳材料具有高比表面积、丰富的孔隙结构以及适当的N和O原子掺杂，可使其展现出优异的电化学性能。同时，该材料的制备方法简单、易于实现工业化生产，促使其在高能量密度锂离子电池装置中展现出良好的应用前景。景。景。

【技术实现步骤摘要】
一种分级多孔生物质碳材料的制备方法及储能应用


[0001]本专利技术属于生物质衍生碳
，更具体地说，本专利技术涉及一种分级多孔生物质碳材料的制备方法及储能应用。

技术介绍

[0002]随着产业技术的不断革新和社会经济的突飞猛进，煤矿、石油、天然气等化石能源消耗速度直线上升，与之同时也带来了环境污染、全球变暖等诸多问题，严重威胁人们的健康。基于此，人们开始将注意力转向对风能、太阳能和潮汐能等可再生绿色能源的开发。但是，可再生绿色能源在应用过程中，易受气候、季节等因素的影响，因此必须与能源储能/转换装置进行配套，从而保证其能够进行稳定利用。
[0003]锂离子电池自20世纪90年代成功商业化以来，已经成为便携式电子设备的首选电源。然而，为了满足人们对能量密度、尺寸、重量、成本和循环寿命等的需求，开发新型电极材料成为提高锂离子电池性能的关键。锂离子电池包括正极、负极、电解质和隔膜四个关键材料，其中正负极材料均需为锂离子的嵌入与脱出提供空间与通道。负极材料直接影响着电池的比容量及循环稳定性。因此，负极材料需具有优异电化学性能、价格低廉、环本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种分级多孔生物质碳材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤一、将新鲜莲藕切成一定大小，浸泡在活化剂溶液中，观察到莲藕由白变黑，出现胶质后，过滤得到固体；步骤二、将所述步骤一中获得的固体在恒温鼓风干燥箱中干燥；步骤三、将所述步骤二中干燥固体在带有惰性保护气的管式炉中高温煅烧处理，保温，然后自然冷却至室温，即得到活化碳化材料；步骤四、将所述步骤三中所得活化碳化材料先用盐酸浸泡，再用蒸馏水和乙醇洗涤，然后干燥，即得到分级多孔生物质碳材料。2.如权利要求1所述的分级多孔生物质碳材料的制备方法，其特征在于，所述步骤一中的活化剂为氢氧化钾、氢氧化钠、碳酸钾中的一种。3.如权利要求1所述的分级多孔生物质碳材料的制备方法，其特征在于，所述步骤一中使用的活化剂浓度为2.0～4.0mol L
‑1。4.如权利要求1所述的分级多孔生物质碳材料的制备方法，其特征在于，所述步骤一中的浸泡时间为20～30h。5.如权利要求1所述的分级多孔生物质碳材料的制备方法，其特征在于，所述步骤二中干燥固体的温度为80～120℃，干燥时间为10～18h。6.如权利要求1所述的分级多孔生物质碳材料的制备方法，其特征在于，所述步骤三中高温煅烧处理时的惰性保护气体为氮气或氩气，碳化温度为600～800℃，保温时间1～3h。7.如权利要求1所述的分级多孔生物质碳材料的制备方法，其特征在于，所述步骤四中盐酸浓度为1.0mol L
‑1。8.如权利要求1所述的分级多孔生物质碳材料的制备方法，其特征在于，所述步骤四对得到活化碳化材料进行洗涤、干燥后，对活化碳化材料先进行掺氮处理，然后进行负载TiO2、MnO2处理，具体步骤包括：步骤S41、将咔唑放入碳酸钠溶液中，其中碳酸钠溶液的质量分数为10～3...

【专利技术属性】
技术研发人员：张亚萍，李劲超，李豪，罗欢，袁盛旭，段浩，罗钢，杨志刚，
申请(专利权)人：四川朗晟新能源科技有限公司射洪市盛洪实业有限责任公司，
类型：发明
国别省市：