[发明专利]煤基储热碳材料及其制备方法与应用、用于制备煤基储热碳材料的组合物与应用

权利要求书

1.一种煤基储热碳材料，其特征在于，所述煤基储热材料包括组分A和组分B；

所述组分A的ID/IG为0-0.6，所述组分B的ID/IG1；

其中，ID为通过拉曼光谱获得的D峰的高度，IG为通过拉曼光谱获得的G峰的高度；

所述煤基储热碳材料通过XRD获得的c轴方向的微晶尺寸L_c为15-70nm，a轴方向的微晶尺寸L_a为15-150nm，(002)晶面的层间距d₀₀₂为3.345-3.370nm。

2.根据权利要求1所述的煤基储热碳材料，所述煤基储热碳材料的抗压强度与热导率的比值为0.3-0.8。

3.根据权利要求1或2所述的煤基储热碳材料，其中，所述煤基储热碳材料的体积密度为1.7-2g/cm³，热导率为10-200W/mK，抗压强度为18-50MPa。

4.一种用于制备煤基储热碳材料的组合物，其特征在于，所述组合物包括煤、粘结剂和可选的导热填料；

基于所述组合物的总重量，所述煤的含量为10-80wt％，所述粘结剂的用量为10-40wt％，所述导热填料的用量为0-55wt％；

以所述煤的总重量计，所述煤包含0.5-20wt％的灰分和0-30wt％的挥发分；

所述煤的C/H比值2。

5.根据权利要求4所述的组合物，其中，基于所述组合物的总重量，所述煤的含量为15-70wt％，所述粘结剂的用量为10.1-35wt％，所述导热填料的用量为10-50wt％；

优选地，以所述煤的总重量计，所述煤包含0.5-5wt％的灰分和5-20wt％的挥发分；所述煤的C/H比值为2.2-4.2。

6.根据权利要求4或5所述的组合物，其中，所述煤通过XRD获得的(002)晶面的层间距d₀₀₂为3.345-3.370nm，c轴方向的微晶尺寸L_c为20-65nm，a轴方向的微晶尺寸L_a为17.66-140nm。

7.根据权利要求3-6中任意一项所述的组合物，其中，所述粘结剂为沥青，优选为中间相沥青；

优选地，所述粘结剂的软化点为80-350℃。

8.根据权利要求3-7中任意一项所述的组合物，其中，所述导热填料选自天然鳞片石墨和/或人造石墨；

优选地，所述导热填料通过XRD获得的c轴方向的微晶尺寸L_c为20-60nm，a轴方向的微晶尺寸L_a为40-80nm和(002)晶面的层间距d₀₀₂为3.350-3.369nm；

优选地，以所述导热填料的总重量为基准，碳含量为50-100wt％；

优选地，所述导热填料的石墨化度为80-100％。

9.一种煤基储热碳材料的制备方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

S1、将煤基储热碳材料组合物中的各组分进行煤基储热碳材料组合物进行混合，得到混合料；

S2、将所述混合料进行压坯、成型，得到成型样品；

S3、在真空条件下或在惰性气氛存在的条件下，将所述成型样品进行焙烧，得到所述煤基储热碳材料；

其中，所述组合物包括煤、粘结剂和可选的导热填料；

基于所述组合物的总重量，所述煤的含量为10-80wt％，所述粘结剂的用量为10-40wt％，所述导热填料的用量为0-55wt％；

以所述煤的总重量计，所述煤包含0.5-20wt％的灰分和0-30wt％的挥发分；所述煤的C/H比值2。