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【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及新能源材料,具体涉及一种高倍率型碳基负极材料及其制备方法。
技术介绍
1、目前,高倍率型碳负极材料的研究主要集中在石墨、硬碳、软碳等材料上。其中,石墨是一种常见的商用负极材料,具有高导电性和良好的机械性能,是理想的负极材料之一。硬碳和软碳是重点研究的高倍率型碳负极材料,具有高容量和良好的循环性能。然而,高倍率型碳负极材料在实际应用中存在一些问题。例如,石墨材料的容量已经接近其理论容量,进一步提升的空间有限,难以满足市场对于高能量密度的需求,而硬碳和软碳的制备成本较高,不利于大规模应用。因此,研究者们一直在探索低成本的、新型的高倍率型碳负极材料,以克服这些问题。
技术实现思路
1、本专利技术的目的是为了针对现有技术的不足,提供了一种高倍率型碳基负极材料及其制备方法。
2、为实现上述目的,本专利技术采用以下技术方案:
3、一种高倍率型碳基负极材料及其制备方法,制备方法包括以下步骤:
4、步骤(1),将回收得到的生物质原料与金属盐活化剂混合在去离子水中,在t1温度下,搅拌干燥;在惰性气氛及t2温度下,保温一段时间t1,对混合物进行碳化处理;
5、步骤(2),将碳化后的颗粒置于室温下的去离子水中去除金属盐硬模板,以得到多孔结构的碳材料;
6、步骤(3),将多孔结构的碳材料继续置于管式炉中并通入按比例混合的二氧化碳和水蒸气的气体,在t3温度下,保温一段时间t2,以调节多孔碳材料的孔径为大孔。
7、步骤(4)
8、步骤(5)将调节孔径后的大孔多孔碳、纳米天然微晶石墨和粘结剂沥青按照比例混合在去离子水中,后置于管式炉中通入惰性气体在t4温度下保温一段时间t3进行二次造粒,将纳米天然微晶石墨粘结在大孔多孔碳的孔洞中。
9、进一步地,步骤(1)中所述生物质原料为玉米秆、秸秆中的任意一种。
10、进一步地,步骤(1)中所述金属盐为氯化钾、氯化钠、氯化钙中的任意一种。
11、进一步地,步骤(1)中所述t1温度为80-90℃。
12、进一步地,步骤(1)中所述所述惰性气氛为氩气、氮气、氦气中的任意一种。
13、进一步地,步骤(1)所述所述t2温度为900-1300℃。
14、进一步地,步骤(1)所述t1时间为1-3h。
15、进一步地,步骤(3)中所述二氧化碳和水蒸气的流量比为75:25-90:10。
16、进一步地,步骤(3)中所述t3温度为800-900℃。
17、进一步地,步骤(3)中所述t2时间为3-6h。
18、进一步地,步骤(5)中所述大孔多孔碳、纳米天然微晶石墨和粘结剂沥青的比例为4:4:2-9:9:2。
19、进一步地,步骤(5)中所述t4温度为1000-1200℃。
20、进一步地,步骤(5)中所述惰性气氛为氩气、氮气、氦气中的任意一种。
21、进一步地,步骤(5)中所述t3时间为2-5h。
22、本专利技术还提供了一种高倍率型碳基负极材料及其制备方法,采用如上述方法制备得到。
23、本专利技术有益效果包括:
24、本专利技术通过首先进行对回收的生物质废料进行碳化处理,再进行多孔化处理,得到大孔的多孔碳负极材料,后与细化后的天然微晶石墨进行复合,得到兼具高容量高倍率性能的负极材料,具有成本低、易规模化和性能优良的特点。
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1.一种高倍率型碳基负极材料及其制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
2.根据权利要求1所述的一种高倍率型碳基负极材料及其制备方法,其特征在于,步骤(1)中所述生物质原料为玉米秆、秸秆中的任意一种;所述金属盐为氯化钾、氯化钠、氯化钙中的任意一种;所述T1温度为80-90℃;所述惰性气氛为氩气、氮气、氦气中的任意一种;所述T2温度为900-1300℃;所述t1时间为1-3h。
3.根据权利要求1所述的一种高倍率型碳基负极材料及其制备方法,其特征在于,步骤(3)中所述二氧化碳和水蒸气的流量比为75:25-90:10;所述T3温度为800-900℃;所述t2时间为3-6h。
4.根据权利要求1所述的一种高倍率型碳基负极材料及其制备方法,其特征在于,步骤(5)中所述大孔多孔碳、纳米天然微晶石墨和粘结剂沥青的比例为4:4:2-9:9:2;所述T4温度为1000-1200℃;所述惰性气氛为氩气、氮气、氦气中的任意一种;所述t3时间为2-5h。
5.如权利要求1至4任一项所述的方法制备得到的一种高倍率型碳基负极材料。
【技术特征摘要】
1.一种高倍率型碳基负极材料及其制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
2.根据权利要求1所述的一种高倍率型碳基负极材料及其制备方法,其特征在于,步骤(1)中所述生物质原料为玉米秆、秸秆中的任意一种;所述金属盐为氯化钾、氯化钠、氯化钙中的任意一种;所述t1温度为80-90℃;所述惰性气氛为氩气、氮气、氦气中的任意一种;所述t2温度为900-1300℃;所述t1时间为1-3h。
3.根据权利要求1所述的一种高倍率型碳基负极材料及其制备方法,其特征在于,步骤(...
【专利技术属性】
技术研发人员:岳之浩,金晨鑫,徐国军,周浪,张忠华,徐小丁,
申请(专利权)人:江西海锐特新能源科技有限公司,
类型:发明
国别省市:
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