【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于电池，具体涉及多酚晶体材料、多酚晶体碳材料及应用。
技术介绍
1、锂离子电池和钠离子电池系统在各个领域有着广泛的应用，从可再生能源存储到电动汽车。然而，关于锂/钠电池的高性能和环保开发遇到瓶颈。无机材料（如:石墨、金属氧化物和合金）不能既为电池带来高效的能量储存方面的高能量和功率密度，又保证低成本。据此，越来越多的生物质材料被关注到，生物质是一种可持续发展的自然资源，可用于制造多孔碳材料。利用竹生物炭、橄榄石、水稻、大豆残渣、木素磺酸盐和蚕茧制备的多孔碳基质构建li-s电池，效果良好。生物质衍生的多孔碳具有不同的形态、孔隙系统和导电骨架，这导致阴极的速率能力和循环稳定性不同。
2、生物质衍生的碳材料既可以作为锂/钠电池中的阳极材料，也可以作为锂硫电池中的阴极材料。但都面临以下问题：1.目前缺少来源广泛、低能耗、制备简单的生物基材料；2.大多数生物质衍生的碳材料是非晶态的，电导率较低；3.碳材料的性能和形态关系很大，然而两者之间的机理研究的并不清楚，限制了生物质碳材料在性能方面的进一步提升。因此，以简单、低成本的方式合成新的具有特定晶体结构的碳材料是至关重要的。
3、目前，生物质衍生碳作为锂/钠离子电池的阳极、或锂硫电池的阴极已被广泛报道。例如，果皮，木质素等。然而，化学成分的变化和生物质源的季节波动、低碳产量和形态都是不可控制的，导致工业化效率较低，无法控制形态学使得阳极循环性能较差。
4、鉴于此，特提出本专利技术。
技术实现思路
2、为实现上述目的，本专利技术采用的第一个技术方案为：
3、多酚晶体材料，为植物多酚在碱性条件下或氧化剂存在时，发生由氢键和π-π堆叠共同主导的自组装形成的三维超结构块体。
4、优选的，所述植物多酚包含塔拉单宁、五棓子单宁酸和鞣花酸。
5、优选的，所述碱性条件为ph为8-12。
6、优选的，氧化剂为tempo结构氧化剂，所述氧化剂与植物多酚的摩尔比为3:1-1:3。
7、优选的，所述tempo结构氧化剂包括2,2,6,6-四甲基哌啶氧、4-甲氧基-2,2,6,6-四甲基哌啶氧、4-羟基-2,2,6,6-四甲基哌啶氧。
8、本专利技术采用的第二个技术方案为：
9、多酚晶体材料的制备方法，将植物多酚溶于水后，加入氧化剂或调节溶液ph为8-12，连续搅拌至产生大量沉淀，离心后收集沉淀清洗即得所述多酚晶体材料。
10、优选的，将植物多酚溶于水后溶液浓度为2-5%。
11、优选的，使用氢氧化锂（lioh）调节溶液ph为8-12。
12、本专利技术采用的第三个技术方案为：
13、多酚晶体碳材料，由以上任一所述的多酚晶体材料碳化后得到。
14、优选的，所述碳化为在惰性气体氛围下热分解。
15、本专利技术采用的第四个技术方案为：
16、以上任一所述的多酚晶体碳材料在锂电池阳极材料、钠电池阳极材料、锂硫电池阴极材料中的应用。
17、与现有技术相比，本专利技术具有以下有益效果：
18、本专利技术以植物单宁为原料，其结构中含有大量的酚类羟基，在碱性条件下或氧化剂存在时，发生可以发生由氢键和π-π堆叠共同主导的自组装，通过控制分子之间的相互作用，获得了3维超结构块体，得到多酚晶体材料。对该多酚晶体材料碳化后，块状结构的表面形成了大量的介孔和缺陷，为钠/锂离子的富集的提供更多的活性位点。用作锂/钠离子电池的阳极、或锂硫电池的阴极后，提高了组装电池循环稳定性。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.多酚晶体材料，其特征在于，为植物多酚在碱性条件下或氧化剂存在时，发生由氢键和π-π堆叠共同主导的自组装形成的三维超结构块体。
2.如权利要求1所述的多酚晶体材料，其特征在于，所述植物多酚包含塔拉单宁、五棓子单宁酸、和鞣花酸。
3.如权利要求1所述的多酚晶体材料，其特征在于，所述碱性条件为pH为8-12。
4.如权利要求1所述的多酚晶体材料，其特征在于，所述氧化剂为TEMPO结构氧化剂，所述氧化剂与植物多酚的摩尔比为3:1-1:3。
5.如权利要求4所述的多酚晶体材料，其特征在于，所述TEMPO结构氧化剂包括2,2,6,6-四甲基哌啶氧、4-甲氧基-2,2,6,6-四甲基哌啶氧、4-羟基-2,2,6,6-四甲基哌啶氧。
6.如权利要求1-5任一所述的多酚晶体材料的制备方法，其特征在于，将植物多酚溶于水后，加入氧化剂或调节溶液pH为8-12，连续搅拌至产生大量沉淀，离心后收集沉淀清洗即得所述多酚晶体材料。
7.如权利要求6所述的多酚晶体材料的制备方法，其特征在于，将植物多酚溶于水后溶液浓度为2-5%。
...【技术特征摘要】
1.多酚晶体材料，其特征在于，为植物多酚在碱性条件下或氧化剂存在时，发生由氢键和π-π堆叠共同主导的自组装形成的三维超结构块体。
2.如权利要求1所述的多酚晶体材料，其特征在于，所述植物多酚包含塔拉单宁、五棓子单宁酸、和鞣花酸。
3.如权利要求1所述的多酚晶体材料，其特征在于，所述碱性条件为ph为8-12。
4.如权利要求1所述的多酚晶体材料，其特征在于，所述氧化剂为tempo结构氧化剂，所述氧化剂与植物多酚的摩尔比为3:1-1:3。
5.如权利要求4所述的多酚晶体材料，其特征在于，所述tempo结构氧化剂包括2,2,6,6-四甲基哌啶氧、4-甲氧基-2,2,6,6-四甲基哌啶氧、4-羟基-2,...
【专利技术属性】
技术研发人员：郭俊凌，何云翔，殷云，王晓玲，
申请(专利权)人：成都思文凌云科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。