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生物质联产糠醛类化合物和锂电池负极材料的方法及产品技术

技术编号:40926837 阅读:19 留言:0更新日期:2024-04-18 14:49
本发明专利技术提供了生物质联产糠醛类化合物和锂电池负极材料的方法及产品,属于生物质资源化利用领域,该方法具体为:将含硅生物质与亚磷酸、水、有机溶剂、含碘试剂混合后进行水热反应以获得水热产物;将水热产物中的有机层分离并回收以制得糠醛类化合物,同时向剩余的固液混合物中通入空气并加热至水分完全蒸发,以此获得含磷酸的水热固体残渣;以磷酸作为扩孔剂,在惰性气氛下对水热固体残渣进行热解炭化改性,以此制得含硅的生物炭作为锂电池负极材料。本发明专利技术具有生产投入少、产品多元、附加值高、碳足迹低等优势,能够进一步推进含硅生物质资源化利用,并且能够进一步提高制得锂电池负极材料的孔隙率,便于后续应用。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于生物质资源化利用领域,更具体地,涉及生物质联产糠醛类化合物和锂电池负极材料的方法及产品


技术介绍

1、当前,便携式电子设备、电动汽车已成为人们生活中不可或缺的一部分,而大规模储能则是未来风电、光伏等可再生能源大力发展的必要配套。锂离子电池因为具有较高的能量密度和功率密度,近年来已被广泛应用于储能领域。而传统商用锂离子电池石墨负极材料较低的理论容量(372mah/g),在很大程度上限制了电池能量密度的持续提升,难以满足消费电子和动力储能领域对长续航能力的需求,开发新型高容量负极材料迫在眉睫。

2、含硅生物质资源丰富,以稻壳为例,其全球年产量可达1亿吨,目前现有技术中公开了以稻壳为原料制备锂离子电池负极材料的方法,如cn116314705a公开了一种稻壳制备低温锂离子电池碳负极复合材料的方法,该方法通过水热、酸煮、炭化、脱硅等处理稻壳得到碳前驱体,然后与氮源混合,在催化剂作用下,经过化学气相沉积、酸洗,得到氮掺杂的c/cnt复合材料,具有较好的锂离子电池负极应用性能;cn109768249b公开了锂离子电池的负极材料及其制备方法和锂本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.生物质联产糠醛类化合物和锂电池负极材料的方法,其特征在于,该方法具体为:

2.如权利要求1所述的生物质联产糠醛类化合物和锂电池负极材料的方法,其特征在于,所述含硅生物质包括硅藻、稻草、稻壳、竹叶、麦壳、芦苇、荻秆、花生壳中的一种或多种,所述有机溶剂包括苯、甲苯、甲基异丁基甲酮中的一种或多种,所述含碘试剂为单质碘、氢碘酸中的一种或两种。

3.如权利要求1所述的生物质联产糠醛类化合物和锂电池负极材料的方法,其特征在于,步骤S1中,所述含硅生物质与水的质量比为1:(10~50),水与有机溶剂的体积比为1:(0.1~10),所述含硅生物质与含碘试剂中碘元素的比例为1g...

【技术特征摘要】

1.生物质联产糠醛类化合物和锂电池负极材料的方法,其特征在于,该方法具体为:

2.如权利要求1所述的生物质联产糠醛类化合物和锂电池负极材料的方法,其特征在于,所述含硅生物质包括硅藻、稻草、稻壳、竹叶、麦壳、芦苇、荻秆、花生壳中的一种或多种,所述有机溶剂包括苯、甲苯、甲基异丁基甲酮中的一种或多种,所述含碘试剂为单质碘、氢碘酸中的一种或两种。

3.如权利要求1所述的生物质联产糠醛类化合物和锂电池负极材料的方法,其特征在于,步骤s1中,所述含硅生物质与水的质量比为1:(10~50),水与有机溶剂的体积比为1:(0.1~10),所述含硅生物质与含碘试剂中碘元素的比例为1g:(2~40)mmol,所述含碘试剂中碘元素与亚磷酸的摩尔比为1:(1~5)。

4.如权利要求1所述的生物质联产糠醛类化合物和锂电池负极材料的方法,其特征在于,步骤s1中,水热反应的温度为80℃~200℃,水热反应的时间为0.2h~5h。

5.如权利要求1所述的生物质联产糠醛类化合物和锂电池负极材料的方法,其特征在于,步骤s3还包括:向所述水热固体残渣中添加炭改性剂,研磨均匀后再进行热解炭化改性,所述炭改性剂包括石墨化催化剂、含锡化合物和扩孔活化剂中的一种或多种。

6.如权利要求5...

【专利技术属性】
技术研发人员:肖建军肖海阳李群寅康山宁李少校龚志琪陈明浩熊政杨濮帆张俊奕蒋晨
申请(专利权)人:湖北大学
类型:发明
国别省市:

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