一种生物质基硬碳材料及其制备方法与用途与流程

文档序号:37283252发布日期:2024-03-12 21:24阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种生物质基硬碳材料的制备方法,其包括如下步骤:

2.根据权利要求1所述的制备方法,其中,所述生物质原料包括白杨木屑、松木屑、荔枝木屑、椰壳、竹屑、棉花或小麦秸秆中的任意一种或至少两种的组合。

3.根据权利要求1或2所述的制备方法,其中,所述无氧烘焙在惰性气氛下进行,氧气浓度<1000ppm。

4.根据权利要求1-3任一项所述的制备方法,其中,所述惰性气氛包括氮气、氩气或氦气中的任意一种或至少两种的组合。

5.根据权利要求1-4任一项所述的制备方法,其中,所述无氧烘焙的温度为200~1000℃,时间为15~48h;

6.根据权利要求1-5任意一项所述的制备方法,其中,所述除杂为液相除杂,将无氧烘焙后的生物质原料在含有除杂剂的溶液中处理。

7.根据权利要求6所述的制备方法,其中,所述除杂剂包括氢氧化钠、氢氧化钾、硫酸、盐酸、磷酸或氢氟酸中的任意一种或至少两种的组合;

8.根据权利要求6或7所述的制备方法,其中,所述液相除杂在转速100~500rpm下进行;

9.根据权利要求1-8任意一项所述的制备方法,其中,所述除杂后,所述氧化改性前,先进行洗涤直至ph=7,烘干后再进行第二破碎;

10.根据权利要求1-9任意一项所述的制备方法,其中,所述氧化改性的方法包括含氧烧结和/或液相氧化;

11.根据权利要求1-10任意一项所述的制备方法,其中,所述高温炭化的温度为1600~1800℃,时间为3~20h;

12.根据权利要求1-11任意一项所述的制备方法,其包括如下步骤:

13.一种生物质基硬碳材料,其使用权利要求1-12任意一项所述的制备方法得到;

14.一种负极极片,其含有权利要求13所述的生物质基硬碳材料。

15.一种电池,其含有权利要求14所述的负极极片。


技术总结
本申请提供了一种生物质基硬碳材料及其制备方法与用途,所述制备方法将生物质原料依次进行无氧烘焙、除杂、氧化改性及高温炭化,得到生物质基硬碳材料。本申请通过先依次进行无氧烘焙与除杂,使得生物质原料中的木质素及纤维素等破坏,在内部留下孔隙及缺陷,使材料处于亚稳态结构,以暴露杂质,进而可以选择在常温下实现除杂,且除杂效果优异,所得生物质基硬碳的杂质含量低,灰分可降至0.5wt%以下,且具有无序的层间结构,有利于钠离子的嵌入/脱出,可表现出较高的可逆容量和首效性能。

技术研发人员:郑爽,阮丁山,李长东,毛林林,张苗,齐俊
受保护的技术使用者:广东邦普循环科技有限公司
技术研发日:
技术公布日:2024/3/11
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