[發(fā)明專(zhuān)利]以紅柳為碳源制備硬碳負(fù)極材料及高比容量鋰離子電池的方法在審
| 申請(qǐng)?zhí)枺?/td> | 202110015541.1 | 申請(qǐng)日： | 2021-01-06 |
| 公開(kāi)（公告）號(hào)： | CN112811409A | 公開(kāi)（公告）日： | 2021-05-18 |
| 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人： | 李進(jìn);蘇少鵬;張佃平;李嚴(yán);康少付;瞿立 | 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人： | 寧夏大學(xué) |
| 主分類(lèi)號(hào)： | C01B32/05 | 分類(lèi)號(hào)： | C01B32/05;H01M4/133;H01M4/1393;H01M4/587;H01M10/0525 |
| 代理公司： | 北京超凡宏宇專(zhuān)利代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 11463 | 代理人： | 劉桐亞 |
| 地址： | 750000 寧夏回族*** | 國(guó)省代碼： | 寧夏;64 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 紅柳 碳源 制備 負(fù)極 材料 容量 鋰離子電池 方法 | ||
1.一種硬碳負(fù)極材料的制備方法，其特征在于，包括如下步驟：
以紅柳枝為碳源，熱分解得到硬碳負(fù)極材料。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，包括如下步驟：
將紅柳枝依次進(jìn)行一次退火處理、粉碎過(guò)篩處理以及二次退火處理，之后再進(jìn)行酸浸泡處理和除酸處理，得到硬碳負(fù)極材料。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的制備方法，其特征在于，所述一次退火處理升溫的速率為1～3℃/min；
優(yōu)選的，所述一次退火處理升溫的溫度為350～450℃；
優(yōu)選的，所述一次退火處理保溫的溫度為350～450℃；
優(yōu)選的，所述一次退火處理保溫的時(shí)間為1～3h。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的制備方法，其特征在于，所述二次退火處理升溫的速率為1～3℃/min；
優(yōu)選的，所述二次退火處理升溫的溫度為500～800℃；
優(yōu)選的，所述二次退火處理保溫的溫度為500～800℃；
優(yōu)選的，所述二次退火處理保溫的時(shí)間為1～3h。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的制備方法，其特征在于，所述酸浸泡處理的溫度為60～80℃；
優(yōu)選的，所述酸浸泡處理的時(shí)間＞5h；
優(yōu)選的，所述酸浸泡處理的酸液濃度為0.08-0.1mol/L，優(yōu)選0.1mol/L；
優(yōu)選的，所述酸浸泡處理的酸液包括鹽酸和氫氟酸中的至少一種。
6.根據(jù)權(quán)利要求1-5任一項(xiàng)所述的制備方法，其特征在于，所述制備方法包括如下步驟：
(a)清洗:用極性液體超聲清洗長(zhǎng)度＜10cm的紅柳枝數(shù)次，干燥，得到清洗后的紅柳枝；
(b)一次退火處理:將步驟(a)得到的清洗后的紅柳枝在惰性氣體的氛圍中以升溫速率1～3℃/min升溫至350～450℃，在350～450℃下保溫1～3h，得到一次退火處理后的紅柳枝；
(c)粉碎過(guò)篩處理:將步驟(b)得到的一次退火處理后的紅柳枝與球磨珠按質(zhì)量比1:7～15混合得到混合物，加有機(jī)溶劑蓋過(guò)混合物表面，粉碎的轉(zhuǎn)速200～400rpm，粉碎的時(shí)間＞70h，過(guò)篩，得到炭化紅柳枝粉末；
(d)二次退火處理:將步驟(c)得到的炭化紅柳枝粉末置于惰性氣體氛圍中以1～3℃/min升溫的速率升溫至500～800℃，在500～800℃下保溫1～3h，得到二次退火處理后的炭化紅柳枝粉末；
(e)酸浸泡處理:將步驟(d)得到的二次退火處理后的炭化紅柳枝粉末浸入到0.1mol/L的鹽酸溶液中，再置于60～80℃溫度下攪拌＞5h，得到酸浸泡后的炭化紅柳枝粉末；
(f)除酸處理:將步驟(e)得到的酸浸泡后的炭化紅柳枝粉末用乙醇和/或水超聲清洗除酸，再離心除酸，其中，除酸處理循環(huán)的次數(shù)＞4次，使其pH＞6，最后干燥＞8h，得到硬碳負(fù)極材料。
7.一種權(quán)利要求1-6任一項(xiàng)所述的制備方法制備得到的硬碳負(fù)極材料。
8.一種負(fù)極，其特征在于，包括權(quán)利要求7所述的硬碳負(fù)極材料。
9.一種權(quán)利要求8所述的負(fù)極的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：
將權(quán)利要求7所述硬碳負(fù)極材料與導(dǎo)電劑、粘結(jié)劑混合，再滴加溶劑，將其磨至糊狀液體，再涂敷于圓片上，干燥，壓片，得到負(fù)極；
優(yōu)選的，所述硬碳負(fù)極材料與導(dǎo)電劑、粘結(jié)劑混合的質(zhì)量比為8:1:1；
優(yōu)選的，所述溶劑包括N-甲基吡咯烷酮；
優(yōu)選的，所述導(dǎo)電劑包括Super P；
優(yōu)選的，所述粘結(jié)劑包括PVDF。
10.一種鋰離子電池，其特征在于，包括權(quán)利要求8所述的負(fù)極。
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