[发明专利]一种木质素硬炭微球及水热制备方法及其用于碱金属离子电池负极在审
| 申请号： | 201910987211.1 | 申请日： | 2019-10-17 |
| 公开（公告）号： | CN110797533A | 公开（公告）日： | 2020-02-14 |
| 发明（设计）人： | 樊丽萍;于涛;谭欣 | 申请（专利权）人： | 天津大学 |
| 主分类号： | H01M4/583 | 分类号： | H01M4/583;H01M10/0525;H01M10/054 |
| 代理公司： | 12201 天津市北洋有限责任专利代理事务所 | 代理人： | 曹玉平 |
| 地址： | 300350 天津市津南区海*** | 国省代码： | 天津;12 |
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| 摘要： | |||
| 搜索关键词： | 木质素 炭微球 水热 微球 碱金属离子电池 木质素溶液 水热反应 前驱体 倍率充放电性能 结构稳定性 循环稳定性 惰性气体 分散性好 负极材料 高温炭化 工业废料 工艺合成 水热法制 负极 低成本 高分散 高容量 管式炉 球形度 粘连 成球 水中 硬炭 制备 溶解 应用 成功 研究 | ||
1.一种木质素硬炭微球，其特征在于，木质素硬炭微球为球形，所述木质素硬炭微球的类石墨微晶层间距为0.36～0.40nm。
2.根据权利要求1所述的木质素硬炭微球，其特征在于，所述木质素硬炭微球的比表面积为0.5～300m2/g，孔容为0.01～0.25cm3/g。
3.根据权利要求1所述的木质素硬炭微球，其特征在于，所述木质素硬炭微球的粒径为1～15μm。
4.权利要求1的一种木质素硬炭微球水热制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
(1)将木质素溶解到去离子水中，室温下充分搅拌，直至完全溶解，得到木质素溶液；
(2)将上述木质素水溶液直接进行水热反应；或添加酸或碱类物质后，再进行水热反应，得到木质素水热微球前驱体；
(3)将步骤(2)得到的木质素微球前驱体在惰性气氛的保护下进行高温炭化，得到木质素硬炭微球。
5.如权利要求4所述的制备方法，其特征在于：步骤(1)中所述的木质素为木质素磺酸钠、木质素磺酸铵、木质素磺酸钙或木质纤维素。
6.如权利要求4所述的制备方法，其特征在于：所述步骤(2)中所用的酸为盐酸、硫酸、硝酸或硼酸的无机酸；或甲酸、乙酸、丙酸或丁酸的有机酸。
7.如权利要求4所述的制备方法，其特征在于：所述步骤(2)中所用的碱为氢氧化钾、氢氧化钠、氢氧化锂、氢氧化铵、无水碳酸钠、碳酸氢钠、碳酸钾或碳酸氢钾的无机碱。
8.如权利要求4所的制备方法，其特征在于：所述步骤(3)中所述水热反应的条件为150～350℃，水热处理时间为3h～60h，反应釜的填充度为20～75％。
9.如权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述步骤(3)所述的高温炭化温度为900℃～1800℃，时间为1h～5h。
10.权利要求1木质素硬炭微球用于碱金属离子电池负极；用于碱金属离子电池为锂离子电池、钠离子电池和钾离子电池负极材料。
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