一种煤沥青基多孔硬碳的制备方法及应用技术

本发明专利技术涉及一种煤沥青基多孔硬碳的制备方法及应用，属于碳材料制备技术领域。本发明专利技术采用煤沥青为原材料，将煤沥青和硼酸通过水热处理再搅拌干燥后，先使用碱再使用酸进行活化，调节PH的同时对其表面进行侵蚀，使其生成较多的孔洞增大材料的比表面积。本发明专利技术制备的煤沥青基多孔硬碳作为电极材料可以增加电池的容量，提高电池的循环寿命和稳定性，提高硬碳的电化学性能，其比容量高于传统石墨理论比容量的二倍以上，为煤沥青加工提供了新的思路和方法，开拓了煤沥青在储能领域的应用，降低生产成本，便于实际应用和大规模生产。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于碳材料制备，具体涉及一种煤沥青基多孔硬碳的制备方法及应用。

技术介绍

1、煤沥青是焦化行业副产高温煤焦油中的重质组分。其成分及结构非常复杂，绝大部分属于多环芳烃及其衍生物，碳含量高达90％左右，具有高芳香性、高缩合度、高毒性等特点。

2、目前煤沥青的加工过程存在技术集成度不高、对生态环境破坏严重、产品附加值低等问题。硬碳是无定形碳的一种，即使在2500℃以上也难以石墨化的碳，因其高的机械硬度而得名。常见的硬碳热解前驱体为一些人工高聚物和糖类，如酚醛树脂、葡萄糖、蔗糖、糠醛、纤维素等。硬碳相对于石墨层间距大，微孔多，故离子嵌入脱出活性位点多，用在电池负极和电容器中具有更大的比容量，是一种理想的储能材料。煤沥青基硬碳，是一种短程有序，长程无序，具有乱层结构的低石墨化程度多孔性碳材料。目前，在以煤沥青基为前驱体的硬碳的制备操作复杂，生产成本较高，在价格和性能方面与商用石墨对比无明显优势，难以得到实际应用。

技术实现思路

1、本专利技术的目的是在于通过水热和酸碱处理实现对材料结构的定向调控，本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种煤沥青基多孔硬碳的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的煤沥青基多孔硬碳的制备方法，其特征在于：S1中所述煤沥青和硼酸的质量比为4～2:1；水和乙醇体积比为2:8，3:7，2:3或5:5。

3.根据权利要求1所述的煤沥青基多孔硬碳的制备方法，其特征在于：S1中水热反应的温度为80～150℃，时间为12h。

4.根据权利要求1所述的煤沥青基多孔硬碳的制备方法，其特征在于：S3研磨使用研钵或球磨机，研磨混合至无明显颗粒。

5.根据权利要求1所述的煤沥青基多孔硬碳的制备方法，其特征在于：S3所述的混合物与氢氧化钾质...

【技术特征摘要】

1.一种煤沥青基多孔硬碳的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的煤沥青基多孔硬碳的制备方法，其特征在于：s1中所述煤沥青和硼酸的质量比为4～2:1；水和乙醇体积比为2:8，3:7，2:3或5:5。

3.根据权利要求1所述的煤沥青基多孔硬碳的制备方法，其特征在于：s1中水热反应的温度为80～150℃，时间为12h。

4.根据权利要求1所述的煤沥青基多孔硬碳的制备方法，其特征在于：s3研磨使用研钵或球磨机，研磨混合至无明显颗粒。

5.根据权利要求1所述的煤沥青基多孔硬碳的制备方法，其特征在于：s3所述的混合物与氢氧化钾...

【专利技术属性】
技术研发人员：袁双，石劢，叶芸，刘家岐，段晓，刘铁，王强，
申请(专利权)人：东北大学，
类型：发明
国别省市：