生物质碳材料制备方法及其在全钒液流/锂金属电池中的应用技术

本发明专利技术提供了生物质碳材料制备方法及其在全钒液流/锂金属电池中的应用，选用大孔隙生物质碳颗粒与碳纳米管复配并经粘接、缠绕后制得生物质碳复合材料。本发明专利技术巧妙的将部分特定的碳纳米管穿插在具有大量大孔隙的生物质碳颗粒空隙中，在无需引入活化剂的情况下使得生物质碳颗粒的比表面积和空隙体积得到进一步优化，解决了常规大孔隙生物质炭不适合直接作为全钒液流电池电极材料和锂金属沉积骨架材料的问题。材料的问题。

【技术实现步骤摘要】
生物质碳材料制备方法及其在全钒液流/锂金属电池中的应用


[0001]本专利技术属于电极材料
，具体涉及一种生物质碳材料制备方法及其在全钒液流/锂金属电池中的应用。

技术介绍

[0002]生物质碳材料是生物质在限氧条件下热解制备的碳质材料，生物质碳不仅具有较大的比表面积、丰富可调节的孔隙结构、良好的导电性、稳定的电化学性能，还可以通过自掺杂效应（如氧、氮、硫元素），增加碳质材料的导电性和额外的活性位点。
[0003]近年来，利用生物炭材料构建 3D 碳骨架保护金属锂负极是近些年的研究热点，随着对生物质炭材料的开发及新能源电池技术的发展，生物质炭材料可作为锂金属沉积骨架理想的理想材料，可保护金属锂负极免受电解液腐蚀，抑制电极体积变化，并提供理想的电子传输通道。研究表明，通过基团修饰使生物质炭材料表界面功能化，对其亲锂性进行改善，可诱导锂均匀成核，避免锂枝晶的不可控生长，从而延长锂金属负极的实际寿命并提高库伦效率。研究还表明，生物质炭材料的微孔表面积和孔体积取决于KOH用量和热处理温度，在不使用活化剂的条件下，生物质炭材料的比表面积和空本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种生物质碳材料制备方法，其特征在于，步骤包括：步骤1，选用生物质碳颗粒，生物质碳颗粒具有大量孔径大于50nm的大孔隙；步骤2，将管长不大于10μm的碳纳米管与所选生物质碳颗粒混合，碳纳米管与所选生物质碳颗粒的体积比为1.2:1；步骤3，将所得混合料装入管腔后置于高频振动设备上进行震动，管腔的内径为40
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50mm，管腔的高度为50
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60cm,振动频率控制为1500
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2000HZ，振动时间控制为14
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15小时；步骤4，在模腔壁面刷上一层粘接料，然后将震动后的中层混合料倒入模腔内；步骤5，将模腔内的混合料压实，并在压实料表面再次刷上一层粘接料；步骤6，待压实料表面的粘接料凝固后，得生物质碳板料；步骤7，在所得生物质碳板料上缠绕若干层碳纤维丝，缠绕前的碳纤维丝表面覆盖一层粘接料，碳纤维丝的粗细不大于7μm；步骤8，将缠绕有碳纤维丝的生物质碳板料置于温度为930
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950℃的炉内保温1
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2小时，取出并冷却...

【专利技术属性】
技术研发人员：陆世玉，金梦，刘银，杨倩，张翰，
申请(专利权)人：重庆科技学院，
类型：发明
国别省市：