一种仿生硬炭材料及其制备方法和应用技术

技术编号:45854558 阅读:19 留言:0更新日期:2025-07-19 11:14
本发明专利技术提供一种仿生硬炭材料及其制备方法和应用。所述仿生硬炭材料的制备方法包括:将纤维素与半刚性短链高分子原料配比后分散于第一溶剂得第一溶液;将木质素溶解于第二溶剂后加入第一溶液中并搅拌均匀,得第二溶液;将第二溶液进行热处理,随后去除溶剂,经第一粉碎过筛,得仿生纳米复合前驱体;将仿生纳米复合前驱体顺次进行预炭化处理、高温炭化处理、冷却、第二粉碎过筛,即得。所述仿生硬炭材料由所述的制备方法制得。所述仿生硬炭材料应用于钠离子电池硬炭负极材料。本发明专利技术方法原料丰富、成本低、可定制,所制备的硬炭纯度高、导电性高,用于钠离子电池负极表现出更高的首次库仑效率和优异的储钠容量。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于硬炭负极材料,尤其涉及一种仿生硬炭材料及其制备方法和应用


技术介绍

1、当前,伴随着新能源行业的快速发展,二次电池应用市场需求大增。相比于锂离子电池,钠离子电池因其原材料储量丰富,预期成本低廉,低温及倍率性能优异受到广泛关注。

2、硬炭作为一种无定型炭材料,由无数石墨微晶和空隙无序堆砌而成。其较大的层间距使得钠离子更容易实现插层,在吸附-插层-嵌孔的离子储存机制下,硬炭的大层间距及闭孔结构提供更优异的离子储存容量。硬炭前驱体主要分为生物质,树脂及沥青三大类,其中生物质果壳硬炭发展快速,成本低廉,具有高容量和优异的首次充放电循环效率,在产业化中占据主要地位。而树脂类硬炭材料性能好但原材料价格高,导致硬炭成本高;沥青等矿物原料易炭化形成软炭,倍率性能好但容量低;生物质淀粉、等生物质需稳定化处理,性能相对较低。

3、生物质果壳主要包含纤维素、木质素和半纤维素。中南大学王海燕和孙旦团队利用木基生物质探究不同组分对硬炭闭孔结构的影响,结晶性的纤维素热解形成石墨层作为闭孔的孔壁,无定形的半纤维素和木质素热解过程中抑制碳层的过度石本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种仿生硬炭材料的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:

2.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述步骤S1满足以下条件中的一个或多个:

3.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述步骤S2满足以下条件中的一个或多个:

4.根据权利要求1-3任一项所述的制备方法,其特征在于,所述纤维素、半刚性短链高分子原料和木质素的质量百分比为10-80:1-50:1-70。

5.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述步骤S3满足以下条件中的一个或多个:

6.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述步骤S4满足以下...

【技术特征摘要】

1.一种仿生硬炭材料的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:

2.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述步骤s1满足以下条件中的一个或多个:

3.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述步骤s2满足以下条件中的一个或多个:

4.根据权利要求1-3任一项所述的制备方法,其特征在于,所述纤维素、半刚性短链高分子原料和木质素的质量百分比为10-80:1-50:1-70。

5.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述步骤s3满足以下条件中的一个或多个:

6.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述步骤s4满足以下条件中的一个或多个:

7.根据权...

【专利技术属性】
技术研发人员:刘静文张苏纪麟肯甘雪梦滕修铭
申请(专利权)人:青岛华世洁新材料科技集团股份有限公司
类型:发明
国别省市:

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