一种三维多孔硬碳材料的制备及其应用制造技术

本发明专利技术属于储能新材料技术领域，具体为一种三维多孔硬碳材料的制备及其应用。该制备方法包括步骤1)处理生物质材料步骤，将生物质材料进行高温处理，随后洗去杂质，再加入刻蚀剂，并放到加热磁力搅拌机上加热，直至水分完全烘干2)将所得物质在惰性气氛下高温热解，得到多孔硬碳材料；3)多孔硬碳材料分散到含有堵孔剂的溶液中，并进行搅拌；4)将所得物质进行干燥；5)在惰性气氛条件下高温热解，得到硬碳材料。制备的材料具有丰富的闭孔结构，作为电极材料能够提供优异的性能，具有广阔的应用前景。具有广阔的应用前景。具有广阔的应用前景。

【技术实现步骤摘要】
一种三维多孔硬碳材料的制备及其应用


[0001]本专利技术属于储能新材料
，具体为一种三维多孔硬碳材料的制备及其应用。

技术介绍

[0002]在过去几年中，已经出现了大力开发钠离子电池(SIBs)技术的行业趋势，该技术在室温下运行，并基于与锂离子电池(LIBs)的概念相对比。目前，这种技术将基于使用有机电解质(通常是碳酸烷基酯与钠盐(一般为NaPF6)的混合物)和两种高电位和低电位的电极，使其促进钠离子的可逆氧化还原反应。
[0003]在过去几年中，研究了许多SIBs阴极材料，包括层状氧化物、隧道型氧化物、种聚阴离子钠盐、和普鲁士蓝类似物。然而，同样重要的阳极材料范围也非常有局限，因为Na的离子半径很大(而Li的离子半径为)。由于钠的大离子半径，钠基阳极中的碳酸盐电解质不能有效的扩散到石墨层间距(层间距为0.335nm)，所以石墨材料不能像在锂离子电池中那样使用广泛。其他阳极材料已被广泛研究，包括不可石墨化的硬碳(HC)、合金、氧化物和有机化合物等。目前，具有随机取向石墨层的HC材料是SIBs阳极材料的最有前途的候选材料之一，因为本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种三维多孔硬碳材料的制备方法，其特征在于包括以下步骤：1)将生物质材料粉末在惰性气氛下以一定升温速率进行高温预碳化；2)将步骤(1)所得的物质用酸洗去生物质废物中杂质，并抽滤清洗，随后烘干；3)将步骤(2)所得物质分散到去离子水中，随后加入刻蚀剂，并放到加热磁力搅拌机上加热，直至水分完全烘干；4)将步骤(3)所得的物质在惰性气氛下以一定的升温速率进行高温热解，得到多孔硬碳材料；5)将步骤(4)所得的多孔硬碳材料用酸洗去多余杂质，并抽滤清洗，随后烘干；6)将步骤(5)所得物质分散到含有一定量堵孔剂的溶液中，并进行搅拌；7)将步骤(6)所得物质使用喷雾干燥的方法进行干燥；8)将步骤(7)所得的物质在惰性气氛以一定的升温速率进行高温处理，最后得到三维多孔硬碳材料。2.如权利要求1所述的三维多孔硬碳材料的制备方法，其特征在于：所述步骤1)中所述的生物质材料为核桃壳粉、巴旦木壳粉、碧根果壳粉、松子壳粉或夏威夷果壳粉；步骤1)中高温热解的温度为250～900℃，热解时间为0.3～12h，升温速率为0.1～5℃/min。3.如权利要求1所述的三维多孔硬碳材料的制备方法，其特征在于：所述步骤2)和步骤5)中所述的酸均为盐酸、硫酸或硝酸。4.如权利要求1所述的三维多孔硬碳材料的制备方法，其特征在于：所述步骤3)中所述的刻蚀剂为氢氧化钾或氢氧化钠；步骤3)中所述的加热温度为60
‑
160℃。5.如权利要求1所述的三维多孔硬碳材料的制备方...

【专利技术属性】
技术研发人员：戴帅，刘杨，杨屹立，陈仁钊，宋春华，张艾丽，程敏，郭军，
申请(专利权)人：四川兴储能源科技有限公司，
类型：发明
国别省市：