一种纳米结构石墨材料及其制备方法和应用技术

本发明专利技术提供了一种纳米结构石墨材料及其制备方法和应用，所述纳米结构石墨材料的主体结构包括高度石墨化的石墨壳和高度石墨化的多壁碳纳米管，所述石墨壳和多壁碳纳米管交联构建成导电碳网络，以质量百分比计，所述纳米结构石墨材料中，所述多壁碳纳米管占比为20～25％，石墨化碳的占比大于98％。所述纳米结构石墨材料的制备方法为S1.将铁基MOF与葡萄糖混合后在惰性气氛下进行高温烧结，高温烧结的温度为1000～1100℃，时间为4～6h；S2.将步骤S1所得产物在空气中低温烧结以除去产物中的无定形碳，然后除去铁，得到所述纳米结构石墨材料。所述纳米结构石墨材料的电化学性能优异，且制备方法简单高效，耗能低。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及纳米材料与电化学，具体涉及一种纳米结构石墨材料及其制备方法和应用。

技术介绍

1、随着经济与社会的不断发展，人类对于能源的需求正在与日俱增，但由于人类对于化石燃料过于依赖，如今已经引起了严重的环境危机与过度的资源消耗。目前广泛使用的能源体系多为传统的不可再生能源，故为了降低使用化石燃料所带来的一系列环境问题，如今的全球能源结构正迅速转向更为环保的清洁能源体系。在众多的储能技术中，电化学储能技术是最具发展前景的一种储能技术。

2、锂离子电池是较为成熟的储能体系，但锂离子电池的成本居高不下，无法满足大规模储能需求。由此，开发具备高能量密度、高功率密度且成本低廉的替代能源系统变得越来越迫切。在来源广泛、价格便宜的前提下，性质相近的钠离子和钾离子被认为是锂离子的理想替代品，然而，热力学不稳定的因素造成产线成熟的人造石墨材料与钠离子不兼容，因此能被人造石墨稳定存储的钾离子更有望于大规模储能系统，目前人造石墨的产线能耗较高，石墨化温度高达2800℃，但是钾离子的离子半径较大，高温制得的人造石墨不能高倍率储钾，这将导致高生产能耗的人造石墨在大电本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种纳米结构石墨材料，其特征在于，其主体结构包括高度石墨化的石墨壳和高度石墨化的多壁碳纳米管，所述石墨壳和多壁碳纳米管交联构建成导电碳网络，以质量百分比计，所述纳米结构石墨材料中，所述多壁碳纳米管占比为20～25％，石墨化碳的占比大于98％。

2.根据权利要求1所述的纳米结构石墨材料，其特征在于，所述石墨壳的粒径为200～500nm，所述多壁碳纳米管的壁厚为5～20nm。

3.根据权利要求2所述的纳米结构石墨材料，其特征在于，所述石墨壳和多壁碳纳米管的石墨层间距为0.334～0.343nm。

4.权利要求1～3任一项所述的纳米结构石墨材料的制备方法...

【技术特征摘要】

1.一种纳米结构石墨材料，其特征在于，其主体结构包括高度石墨化的石墨壳和高度石墨化的多壁碳纳米管，所述石墨壳和多壁碳纳米管交联构建成导电碳网络，以质量百分比计，所述纳米结构石墨材料中，所述多壁碳纳米管占比为20～25％，石墨化碳的占比大于98％。

2.根据权利要求1所述的纳米结构石墨材料，其特征在于，所述石墨壳的粒径为200～500nm，所述多壁碳纳米管的壁厚为5～20nm。

3.根据权利要求2所述的纳米结构石墨材料，其特征在于，所述石墨壳和多壁碳纳米管的石墨层间距为0.334～0.343nm。

4.权利要求1～3任一项所述的纳米结构石墨材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

5.根据权利要求4所述的纳米结构石墨材料的制备方法...

【专利技术属性】
技术研发人员：罗雯，任静珂，麦立强，骆斌阳，
申请(专利权)人：武汉理工大学，
类型：发明
国别省市：