[發明專利]一種自支撐生物質碳集流體、復合集流體及應用

在審

• 申請號: 202211656780.6
• 申請日: 2022-12-22
• 公開（公告）號: CN116014146A
• 公開（公告）日: 2023-04-25
• 發明（設計）人: 曹菲菲;彭懷宇;徐艷松;魏旭陽
• 申請（專利權）人: 華中農業大學
• 主分類號: H01M4/66
• 分類號: H01M4/66;H01M4/62
• 代理公司: 山東孔宣專利代理事務所(普通合伙) 37405
• 代理人: 劉子成

1.一種自支撐生物質碳集流體，其特征在于：以生物質材料為基底，在惰性氣體的保護下經碳化處理后即得自支撐生物質碳集流體。

2.根據權利要求1所述的一種自支撐生物質碳集流體，其特征在于：所述生物質材料為喬木類木本植物。

3.根據權利要求1所述的一種自支撐生物質碳集流體，其特征在于：所述惰性氣體為氮氣、氬氣或氫氬混合氣，所述碳化溫度為500-1800℃，升溫速率為1-10℃/min，碳化時間為0.5-10h。

4.根據權利要求1所述的一種自支撐生物質碳集流體，其特征在于：所述自支撐生物質碳集流體的厚度為100-800μm。

5.根據權利要求2所述的一種自支撐生物質碳集流體，其特征在于：所述生物質材料需要經過真菌培養處理，所述真菌為平菇菌絲、黑曲霉菌或酵母菌。

6.根據權利要求4所述的一種自支撐生物質碳集流體，其特征在于：經過真菌培養處理后的所述生物質材料，在惰性氣體的保護下還需要經過預炭化處理；其中，所述惰性氣體為氮氣、氬氣或氫氬混合氣，所述預碳化溫度為100-400℃，升溫速率為1-10℃/min，預碳化時間為0.5-5h。

7.一種復合集流體，其特征在于：以權利要求1所述的自支撐生物質碳集流體為前驅體，依次通過溶液浸泡法、高溫退火法在其表面內部修飾過渡金屬硫化物納米顆粒或過渡金屬硒化物納米顆粒。

8.根據權利要求7所述的一種復合集流體，其特征在于：所述過渡金屬硫化物納米顆?；蜻^渡金屬硒化物納米顆粒為二硫化鈷、二硫化鐵、硫化鋅、硒化鈷、硒化鋅、硒化錫中的至少的一種。

9.根據權利要求7所述的一種復合集流體，其特征在于：所述溶液浸泡法包括以下步驟：將自支撐生物質碳集流體浸泡在金屬有機框架與溶劑的混合溶液中；其中，所述金屬有機框架為ZIF-67、ZIF-5、ZIF-8中的至少一種；所述溶劑為甲醇、乙醇、丙酮、丙醇、水中的至少一種；

所述高溫退火法包括以下步驟：將浸泡后的自支撐生物質碳集流體與硒源或硫源在惰性氣體的保護下煅燒；其中，所述硒源為硒粉、氯化硒、硫化硒中的至少一種；所述硫源為硫粉或硫脲；所述惰性氣體為氮氣、氬氣或氫氬混合氣，所述煅燒的退火溫度為500-1200℃，升溫速率為1-10℃/min，煅燒時間為1-5h。

10.一種權利要求7所述的復合集流體的應用，其特征在于：作為金屬鋰電池或金屬鈉電池的負極。