一种利用椰壳制备硬炭负极材料的方法及产品技术

本申请提出了一种利用椰壳制备硬炭负极材料的方法及产品，涉及电池材料技术领域。该方法包括以下步骤：将椰壳进行预处理和破碎，得到椰壳粉；将椰壳粉置于活化液中进行浸渍，烘干后进行高温活化，然后通入水蒸气进行氧化扩孔；将活化后的椰壳粉进行碳化处理，然后经石墨烯和纳米金属颗粒表面修饰后得到硬炭材料；将上述硬炭材料与粘结剂、导电剂以及溶剂混合成浆料，经成型和退火处理后得到所述硬炭负极材料。本申请利用椰壳制备硬炭负极材料，通过改进其中的工艺步骤和参数提高硬炭负极材料的比表面积和锂离子传输和存储效率。

【技术实现步骤摘要】

本申请涉及电池材料，具体而言，涉及一种利用椰壳制备硬炭负极材料的方法及产品。

技术介绍

1、随着现代社会对可持续能源的迫切需求，锂离子电池作为一种重要的储能设备，在电动汽车、便携式电子设备等领域得到了广泛应用。负极材料作为锂离子电池的关键组成部分，其性能直接影响着电池的能量密度、循环寿命和充放电速率等重要指标。传统的石墨负极材料因理论比容量有限(约372mah/g)，逐渐难以满足日益增长的高能量密度需求，开发新型高性能负极材料迫在眉睫。

2、硬炭材料因其具有较高的比容量、良好的循环稳定性以及在宽电位范围内的低电位平台等优点，成为极具潜力的锂离子电池负极材料替代品。硬炭通常是指在高温下难以石墨化的无定形碳，其独特的乱层结构能够提供丰富的锂离子存储位点，理论比容量可高达700-1000mah/g，远高于石墨负极。然而，硬炭材料的电子电导率相对较低，这限制了其在实际应用中的充放电速率和倍率性能。

3、在众多硬炭材料的制备原料中，生物质因其来源广泛、价格低廉、环境友好等优势受到了研究者的高度关注。椰壳作为一种大量存在的农业废弃物，富含纤维素本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种利用椰壳制备硬炭负极材料的方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种利用椰壳制备硬炭负极材料的方法，其特征在于，所述S1步骤中预处理具体为对椰壳进行流水冲洗，并且在100-120℃中烘干至恒重；所述破碎为先破碎成粒径1-2cm的小块，然后球磨至100-200目。

3.根据权利要求1所述的一种利用椰壳制备硬炭负极材料的方法，其特征在于，所述S2步骤中的活化液中柠檬酸与尿素的质量比为1：(0.5-1.2)，溶剂为水，柠檬酸与水的比例为1g：(0.8-1.2)mL；所述椰壳粉与活化液的固液比为1g：(5-10)mL。>

4.根据权利...

【技术特征摘要】

1.一种利用椰壳制备硬炭负极材料的方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种利用椰壳制备硬炭负极材料的方法，其特征在于，所述s1步骤中预处理具体为对椰壳进行流水冲洗，并且在100-120℃中烘干至恒重；所述破碎为先破碎成粒径1-2cm的小块，然后球磨至100-200目。

3.根据权利要求1所述的一种利用椰壳制备硬炭负极材料的方法，其特征在于，所述s2步骤中的活化液中柠檬酸与尿素的质量比为1：(0.5-1.2)，溶剂为水，柠檬酸与水的比例为1g：(0.8-1.2)ml；所述椰壳粉与活化液的固液比为1g：(5-10)ml。

4.根据权利要求3所述的一种利用椰壳制备硬炭负极材料的方法，其特征在于，所述浸渍步骤具体为：先在40-60℃下超声处理1-2h，然后在室温下静置6-12h；烘干温度为60-80℃，烘干时间为8-12h。

5.根据权利要求3所述的一种利用椰壳制备硬炭负极材料的方法，其特征在于，所述高温活化具体为在惰性气氛中以5-10℃/min的速率升温至600-700℃，保温1-2h；所述通入水蒸气的温度为200-400℃，通入时间为10-15min...

【专利技术属性】
技术研发人员：任梦伟，阮诗伦，谷俊峰，
申请(专利权)人：大连理工大学，
类型：发明
国别省市：