[發明專利]一種利用含碳生物質殼制備的硬碳前驅體、硬碳/石墨復合材料及其制備方法和應用在審
| 申請號： | 201811399604.2 | 申請日： | 2018-11-22 |
| 公開（公告）號： | CN109592660A | 公開（公告）日： | 2019-04-09 |
| 發明（設計）人： | 范拯華;葛傳長;沈龍;曾繁俊;吳志紅 | 申請（專利權）人： | 上海杉杉科技有限公司 |
| 主分類號： | C01B32/05 | 分類號： | C01B32/05;C01B32/182;H01M4/36;H01M4/587;H01M10/0525 |
| 代理公司： | 廣州粵高專利商標代理有限公司 44102 | 代理人： | 任重 |
| 地址： | 201209 上*** | 國省代碼： | 上海;31 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關鍵詞： | 硬碳前驅體 硬碳 石墨復合材料 碳生物 制備 制備方法和應用 首次效率 酸性溶液 微波水熱反應 制備方法工藝 倍率性能 密閉環境 能量消耗 前驅體制 設備投入 微波條件 循環性能 硬碳材料 優異性能 原料價格 自然結構 比容量 大倍率 石墨 操控 除雜 洗滌 | ||
1.一種利用含碳生物質殼制備的硬碳前驅體，其特征在于，所述硬碳前驅體通過如下步驟制備得到：
S1：向酸性溶液中加入含碳生物質殼粉末，于100~180℃密閉環境下進行微波水熱反應，洗滌，除雜后即得硬碳前驅體。
2.根據權利要求1所述硬碳前驅體，其特征在于，所述微波水熱反應的時間為10~120min。
3.根據權利要求1所述硬碳前驅體，其特征在于，S1中所述酸性溶液為硫酸溶液、鹽酸溶液、硝酸溶液或磷酸溶液中的一種或幾種；所述酸性溶液的濃度為1~5 mol/L。
4.根據權利要求1所述硬碳前驅體，其特征在于，S1中所述微波的功率為0.4~1kW。
5.根據權利要求1所述硬碳前驅體，其特征在于，S1中所述含碳生物質殼粉末為核桃殼粉末、椰殼粉末或開心果殼粉末中的一種或幾種。
6.權利要求1~5任一所述硬碳前驅體在制備負極材料中的應用。
7.一種硬碳/石墨復合材料，其特征在于，通過如下制備步驟制備得到：
S2：將石墨分散于分散劑中，加入權利要求1~5任一所述硬碳前驅體，攪拌，干燥，于惰性氣氛下500~700℃預碳化處理1~5h，得到預碳化硬碳/石墨復合材料前驅體；所述石墨和硬碳前驅體的質量比為0.1~1:1；
S3：將預碳化硬碳/石墨復合材料前驅體于流動的惰性氣氛下800~1300 ℃碳化2~8 h，即得到硬碳/石墨復合材料。
8.根據權利要求7所述硬碳/石墨復合材料，其特征在于，S2中所述分散劑為OP-10或PVP中的一種或兩種。
9.根據權利要求7所述硬碳/石墨復合材料，其特征在于，S2中所述預碳化的溫度為550℃，時間為2h；S3中所述碳化的溫度為1000℃，時間為2h。
10.權利要求7~9任一所述硬碳/石墨復合材料在制備鋰離子電池負極中的應用。
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