一种低成本硬碳材料及其制备方法与应用技术

本发明专利技术属于碳基材料制备技术领域，本发明专利技术提供了一种低成本硬碳材料及其制备方法与应用。该方法包括以下步骤：将生物质加入到氯化锌水合物熔融液中进行溶解得到粗纤维；将粗纤维与混合溶液混合，顺次进行抽滤、洗涤和干燥得到生物质纤维素；将生物质纤维素与磷酸化试剂混合后进行热处理得到磷酸化纤维素；使用磷酸化纤维素催化C9原料油、废塑料和生物质顺次进行聚合反应和预碳化反应得到硬碳前驱体；在保护气体中，将硬碳前驱体进行煅烧处理即得硬碳材料。本发明专利技术提供的硬碳材料具有较大的钠离子嵌入量和较低的原料成本，可降低硬碳材料的成本，降低钠离子电池单位容量的成本。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及碳基材料制备，尤其涉及一种低成本硬碳材料及其制备方法与应用。

技术介绍

1、将纤维素某一维度的尺寸减小到100nm以内，就得到了纳米级别的纤维素，统称为纳米纤维素。纳米纤维素不但具有纤维素的基本结构与性能，同时具有较小的直径和很大的比表面积等纳米微粒特性。纳米纤维素来源丰富，生物降解容易，适宜性好，具有较高的弹性模量和高纵横比等优良的天然特性，还具有高表面积与体积比，低密度，触变性和光学特性，以及良好的化学稳定性，因此具有潜在高端应用的价值，如柔性电子、医疗产品、热集成、形状记忆和能源材料。

2、目前，钠离子电池是一种新的储能技术，硬碳则是一种成熟的钠离子电池负极材料。硬碳可认为是难石墨化碳的统称，其微观结构是由弯曲的类石墨片堆叠的短程有序微区，各微区随机无序堆叠留下较多纳米孔洞。由于其往往具有较大的层间距(通常大于0.37nm)，较多的纳米孔洞，以及较多的缺陷位点，因而可以储存较多的钠离子。但目前制备硬碳材料的方法大都存在成本较高且工艺复杂，不环保且制备原料来源不稳定等技术问题。

3、因此，如何提供一种成本低、工艺简本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种低成本硬碳材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤S1中，生物质与ZnCl2·4H2O熔融液的质量比为1～10：100；所述生物质为甘蔗渣、竹子粉或芦苇粉；所述溶解的温度为50～80℃，溶解的时间为5～10h。

3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述步骤S1中，混合溶液包含冰醋酸、次氯酸钠和水，所述冰醋酸、次氯酸钠和水的质量体积比为5～10mL：1～5g：200～300mL；

4.根据权利要求1或3所述的制备方法，其特征在于，所述步骤S2中，生物质纤维素与磷酸化试剂的质量比为...

【技术特征摘要】

1.一种低成本硬碳材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤s1中，生物质与zncl2·4h2o熔融液的质量比为1～10：100；所述生物质为甘蔗渣、竹子粉或芦苇粉；所述溶解的温度为50～80℃，溶解的时间为5～10h。

3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述步骤s1中，混合溶液包含冰醋酸、次氯酸钠和水，所述冰醋酸、次氯酸钠和水的质量体积比为5～10ml：1～5g：200～300ml；

4.根据权利要求1或3所述的制备方法，其特征在于，所述步骤s2中，生物质纤维素与磷酸化试剂的质量比为30：70～120；

5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述步骤s2中，热处理的温度为60～200℃，热处理的时间为0.5～3h...

【专利技术属性】
技术研发人员：郑宏伟，
申请(专利权)人：珠海纳甘新能源技术有限公司，
类型：发明
国别省市：