[發明專利]一種木質素硬炭微球及水熱制備方法及其用于堿金屬離子電池負極在審
| 申請號： | 201910987211.1 | 申請日： | 2019-10-17 |
| 公開（公告）號： | CN110797533A | 公開（公告）日： | 2020-02-14 |
| 發明（設計）人： | 樊麗萍;于濤;譚欣 | 申請（專利權）人： | 天津大學 |
| 主分類號： | H01M4/583 | 分類號： | H01M4/583;H01M10/0525;H01M10/054 |
| 代理公司： | 12201 天津市北洋有限責任專利代理事務所 | 代理人： | 曹玉平 |
| 地址： | 300350 天津市津南區海*** | 國省代碼： | 天津;12 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關鍵詞： | 木質素 炭微球 水熱 微球 堿金屬離子電池 木質素溶液 水熱反應 前驅體 倍率充放電性能 結構穩定性 循環穩定性 惰性氣體 分散性好 負極材料 高溫炭化 工業廢料 工藝合成 水熱法制 負極 低成本 高分散 高容量 管式爐 球形度 粘連 成球 水中 硬炭 制備 溶解 應用 成功 研究 | ||
1.一種木質素硬炭微球，其特征在于，木質素硬炭微球為球形，所述木質素硬炭微球的類石墨微晶層間距為0.36～0.40nm。
2.根據權利要求1所述的木質素硬炭微球，其特征在于，所述木質素硬炭微球的比表面積為0.5～300m2/g，孔容為0.01～0.25cm3/g。
3.根據權利要求1所述的木質素硬炭微球，其特征在于，所述木質素硬炭微球的粒徑為1～15μm。
4.權利要求1的一種木質素硬炭微球水熱制備方法，其特征在于，包括如下步驟：
(1)將木質素溶解到去離子水中，室溫下充分攪拌，直至完全溶解，得到木質素溶液；
(2)將上述木質素水溶液直接進行水熱反應；或添加酸或堿類物質后，再進行水熱反應，得到木質素水熱微球前驅體；
(3)將步驟(2)得到的木質素微球前驅體在惰性氣氛的保護下進行高溫炭化，得到木質素硬炭微球。
5.如權利要求4所述的制備方法，其特征在于：步驟(1)中所述的木質素為木質素磺酸鈉、木質素磺酸銨、木質素磺酸鈣或木質纖維素。
6.如權利要求4所述的制備方法，其特征在于：所述步驟(2)中所用的酸為鹽酸、硫酸、硝酸或硼酸的無機酸；或甲酸、乙酸、丙酸或丁酸的有機酸。
7.如權利要求4所述的制備方法，其特征在于：所述步驟(2)中所用的堿為氫氧化鉀、氫氧化鈉、氫氧化鋰、氫氧化銨、無水碳酸鈉、碳酸氫鈉、碳酸鉀或碳酸氫鉀的無機堿。
8.如權利要求4所的制備方法，其特征在于：所述步驟(3)中所述水熱反應的條件為150～350℃，水熱處理時間為3h～60h，反應釜的填充度為20～75％。
9.如權利要求4所述的制備方法，其特征在于，所述步驟(3)所述的高溫炭化溫度為900℃～1800℃，時間為1h～5h。
10.權利要求1木質素硬炭微球用于堿金屬離子電池負極；用于堿金屬離子電池為鋰離子電池、鈉離子電池和鉀離子電池負極材料。
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