[發明專利]一種長循環性能的氮摻雜的多孔碳負極儲能材料及其制備方法

在審

• 申請號: 201810865212.4
• 申請日: 2018-08-01
• 公開（公告）號: CN109037680A
• 公開（公告）日: 2018-12-18
• 發明（設計）人: 閔宇霖;衛歡歡;范金辰;徐群杰;時鵬輝;杜金成
• 申請（專利權）人: 上海電力學院
• 主分類號: H01M4/587
• 分類號: H01M4/587;H01M4/36;H01M10/0525;H01M10/054
• 代理公司: 上海申匯專利代理有限公司 31001
• 代理人: 吳寶根

1.一種長循環性能的氮摻雜的多孔碳負極儲能材料的制備方法，其特征在于具體包括如下步驟：

（1）廢棄尿不濕的回收處理

將嬰兒使用后的尿不濕集中回收，剝離出尿不濕外層的保護層，取出里面的黃棕色的超吸水顆粒，且不含有其它來自尿不濕的雜物；

所述的黃棕色的超吸水顆粒是由于嬰兒尿不濕中的超吸水顆粒吸收了嬰兒的尿液而成的，所述的超吸水顆粒為聚丙烯酸鈉；

（2）干燥的前驅體的制備

將步驟（1）得到的黃棕色超吸水顆粒放入冷凍干燥儀中控制溫度為-50℃進行冷凍干燥，待水分消失得到黃棕色干燥的前驅體；

（3）將步驟（2）所得的黃棕色干燥的前驅體顆粒轉移至管式爐中，起始溫度25℃，在氮氣、氦氣或氬氣保護的條件下，控制升溫速率為1-10℃/min升溫至400-1000℃進行第一次煅燒15-300min，然后自然冷卻至室溫，得到煅燒粗產物；

（4）將步驟（3）所得的煅燒粗產物在環境濕度為40%以內的條件下用瑪瑙研缽進行研磨30min，然后進行酸洗，酸洗后再用60℃的二次蒸餾水離心洗滌3次，最后控制溫度為80℃進行真空干燥處理12h，得到長循環性能的氮摻雜的多孔碳負極儲能材料；

所述的酸洗，即采用濃度為0.0001 mol/L-10 mol/L的鹽酸、硫酸、或者硝酸水溶液進行攪拌30min后控制轉速為3000-12000 r/min離心洗滌10-15min，離心所得的沉淀先用蒸餾水離心洗滌3次，然后再用無水乙醇離心洗滌3次，完成酸洗過程。

2.如權利要求1所述的一種長循環性能的氮摻雜的多孔碳負極儲能材料的制備方法，其特征在于步驟（3）中控制升溫速率為3℃/min升溫至650-750℃進行第一次煅燒60-180min。

3.如權利要求2所述的一種長循環性能的氮摻雜的多孔碳負極儲能材料的制備方法，其特征在于步驟（4）中所述的酸洗即采用濃度為0.1 mol/L的鹽酸水溶液進行攪拌30min后控制轉速為8000r/min離心洗滌15min，離心所得的沉淀先用蒸餾水離心洗滌3次，然后再用無水乙醇離心洗滌3次，完成酸洗過程。

4.如權利要求1、2或3所述的制備方法得到的一種長循環性能的氮摻雜的多孔碳負極儲能材料。

5.如權利要求4所述的一種長循環性能的氮摻雜的多孔碳負極儲能材料可作為鋰離子和鈉離子電池的負極材料，在鋰離子電池或鈉離子電池中應用。