[發(fā)明專利]一種以螃蟹殼為模板制備多孔中空碳納米棒鋰離子電池負(fù)極材料的方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201910726705.4
• 申請(qǐng)日: 2019-08-07
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN110416545A
• 公開(kāi)（公告）日: 2019-11-05
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 廖麗霞;馬婷;方濤
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 東北林業(yè)大學(xué)
• 主分類號(hào): H01M4/583
• 分類號(hào): H01M4/583;H01M10/0525;B82Y40/00
• 代理公司: 哈爾濱市松花江專利商標(biāo)事務(wù)所 23109
• 代理人: 岳泉清

1.一種以螃蟹殼為模板制備多孔中空碳納米棒鋰離子電池負(fù)極材料的方法，其特征在于它是按以下步驟完成的：

一、制備螃蟹殼模板：①、采用自來(lái)水將廢棄螃蟹殼洗凈，再采用去離子水洗滌2～4次，烘干，冷卻至室溫，得到干凈的螃蟹殼；②、將干凈的螃蟹殼搗碎，然后置于管式爐中進(jìn)行煅燒，得到灰白色粉末狀產(chǎn)物，即螃蟹殼模板；

二、混合碳源：將碳源溶于去離子水中，并磁力攪拌1h～10h，得到碳源溶液，將螃蟹殼模板加入碳源溶液中，并磁力攪拌2h～8h，得到混合物；所述碳源與去離子水的質(zhì)量比為1:(3～7)；所述蟹殼模板與碳源的質(zhì)量比為1:(1～5)；

三、碳化：在溫度為80℃～110℃下對(duì)混合物進(jìn)行攪拌加熱，攪拌加熱至混合物中水分蒸干為止，得到固定混合物；將固定混合物轉(zhuǎn)移至管式爐中，在惰性氣體保護(hù)下升溫至600℃～1000℃，并在惰性氣體保護(hù)下，在溫度為600℃～1000℃下碳化1h～5h，冷卻至室溫后取出，得到碳化后的材料；

四、稀酸浸泡：將碳化后的材料放入稀酸溶液浸泡12h～24h，再用去離子水洗滌至中性，烘干，得到多孔中空碳納米棒鋰離子電池負(fù)極材料。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種以螃蟹殼為模板制備多孔中空碳納米棒鋰離子電池負(fù)極材料的方法，其特征在于步驟二中所述碳源為過(guò)期蜂蜜、過(guò)期白砂糖或過(guò)期雞蛋。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種以螃蟹殼為模板制備多孔中空碳納米棒鋰離子電池負(fù)極材料的方法，其特征在于步驟一①中所述烘干具體操作如下：在鼓風(fēng)烘箱中，在溫度為80℃下干燥4h～12h。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種以螃蟹殼為模板制備多孔中空碳納米棒鋰離子電池負(fù)極材料的方法，其特征在于步驟一②中所述煅燒具體參數(shù)如下：煅燒溫度為300℃～400℃，煅燒時(shí)間為2h～6h。

5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種以螃蟹殼為模板制備多孔中空碳納米棒鋰離子電池負(fù)極材料的方法，其特征在于步驟三中在惰性氣體保護(hù)下以升溫速率為5℃/min～10℃/min升溫至600℃～1000℃。

6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種以螃蟹殼為模板制備多孔中空碳納米棒鋰離子電池負(fù)極材料的方法，其特征在于步驟四中所述稀酸溶液為濃度為2mol/L～6mol/L的鹽酸、濃度為1mol/L～3mol/L的硝酸或濃度為2mol/L～4mol/L的醋酸。

7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種以螃蟹殼為模板制備多孔中空碳納米棒鋰離子電池負(fù)極材料的方法，其特征在于步驟四中所述烘干具體操作如下：在真空干燥箱中，在溫度為80℃下干燥6h～12h。