[發(fā)明專利]一種復(fù)合的生物質(zhì)碳材料及其制備和在鋰硒電池用涂層隔膜中的應(yīng)用

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201811465566.6
• 申請(qǐng)日: 2018-12-03
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN109704303A
• 公開(kāi)（公告）日: 2019-05-03
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張開(kāi)龍;王莉;潘紅琳;江鈺;王迪;蔣政言;王磊;王良彪;周全法
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 江蘇理工學(xué)院
• 主分類號(hào): C01B32/05
• 分類號(hào): C01B32/05;H01M2/16;H01M2/14
• 代理公司: 常州佰業(yè)騰飛專利代理事務(wù)所(普通合伙) 32231
• 代理人: 王巍巍

1.一種復(fù)合生物質(zhì)碳材料，其特征在于：采用乙酸鎳溶液浸漬處理后的生物質(zhì)，隨后經(jīng)冷凍干燥、高溫煅燒得到復(fù)合生物質(zhì)碳材料。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的符合生物質(zhì)材料，其特征在于，所述生物質(zhì)為蘿卜、冬瓜、香菇或杏鮑菇中的一種或兩種以上。

3.制備權(quán)利要求1所述復(fù)合生物質(zhì)碳材料的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟(1)：將生物質(zhì)洗凈并清除表面雜質(zhì)，切碎得到均勻的塊狀物A；

步驟(2)：將均勻的塊狀物A加入到乙酸鎳溶液中，浸泡過(guò)濾得到塊狀B；

步驟(3)：將塊狀物B進(jìn)行冷凍干燥，干燥后得到的產(chǎn)物進(jìn)行研磨，并移至管式氣氛爐中，進(jìn)行高溫煅燒碳化得到碳化產(chǎn)物C；

步驟(4)：將碳化產(chǎn)物C洗滌，干燥，研磨后得到復(fù)合生物質(zhì)碳材料。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種復(fù)合生物質(zhì)碳材料制備方法，其特征在于，步驟(1)中均勻塊狀物A，直徑為0.5cm～1.5cm；

步驟(2)中乙酸鎳溶液的濃度為0.5mol/L～1mol/L；

步驟(3)中冷凍干燥的溫度為-75℃～-20℃，干燥時(shí)間為12h～42h，高溫煅燒溫度為850℃～900℃，反應(yīng)時(shí)間為2h～6h；

步驟(4)中碳化產(chǎn)物C研磨時(shí)間為30min～50min；干燥溫度為60℃～110℃。

5.一種鋰硒電池隔膜，其特征在于，包括：基體層和涂敷于基體層一側(cè)的修飾涂層，所述修飾涂層包含權(quán)利要求1或2所述的復(fù)合生物質(zhì)碳材料。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的鋰硒電池隔膜，其特征在于，所述的基體層為聚合物隔膜，聚合物隔膜為聚丙烯隔膜、聚乙烯隔膜、聚丙烯/聚乙烯/聚丙烯三層涂層或無(wú)紡布隔膜中的一種或兩種以上，聚合物隔膜厚度為16μm～30μm。

7.一種權(quán)利要求5或6所述的鋰硒電池隔膜的制備方法，其特征在于，將復(fù)合生物質(zhì)碳材料制備成復(fù)合生物質(zhì)碳材料漿料，將復(fù)合生物質(zhì)碳材料漿料涂覆于基體層的一側(cè)并干燥，在隔膜表面均勻形成修飾涂層；修飾涂層的厚度為2μm～10μm。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的鋰硒電池隔膜的制備方法，其特征在于，復(fù)合生物質(zhì)碳材料與導(dǎo)電劑Super P和粘結(jié)劑按質(zhì)量比7～8:1～2:1混合，再加入溶劑；球磨后得到混合均勻的漿料后將漿料涂覆在隔膜表面，干燥；

所述溶劑是水、乙醇、乙二醇或甲基吡咯烷酮溶劑中的一種或多種；

所述粘結(jié)劑為聚偏氟乙烯、竣甲基纖維素鈉或丁苯乳膠中的一種或多種；

所述涂覆為浸漬涂膜、旋轉(zhuǎn)涂膜、刮刀涂膜、流延涂膜、單向拉伸或雙向拉伸方法中的任意一種；

所述干燥是在溫度為40℃～60℃環(huán)境中真空干燥6h～24h。

9.一種權(quán)利要求5或6所述的鋰硒電池隔膜的應(yīng)用，其特征在于：所述的隔膜用于電化學(xué)儲(chǔ)能領(lǐng)域。

10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的鋰硒電池隔膜的應(yīng)用，其特征在于：組裝電池時(shí)，電池隔膜中的修飾涂層一側(cè)靠近電池正極材料。