[发明专利]一种基于生物质的电池负极材料及其制备方法

权利要求书

1.一种基于生物质的电池负极材料的制备方法，其特征在于，具体步骤如下：

(1)先将生物质清洗、干燥、粉碎成50～80目的粉末，接着将粉末进行酸处理、加热炭化处理，得到多孔炭化产物；

(2)然后将醋酸锰加入质量浓度20～30％尿素水溶液中，搅拌混匀，接着加入多孔炭化产物，300～500W超声波振荡4～6小时，抽滤，干燥，得到前驱物；

(3)再将前驱物、纳米硅粉、纳米二氧化钛、1-胺丙基-3-甲基咪唑双(三氟甲烷磺酰)亚胺盐加入8～10mol/L氢氧化钠溶液中，搅拌混匀，热处理，得到表面修饰的多孔炭化产物；

(4)最后在二氧化碳气体氛围下，将表面修饰的多孔炭化产物与氢化锂混合球磨，加热放氢，即得所述的电池负极材料。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，酸处理的具体方法为：将粉末加入5～8倍重量的质量浓度20～30％硝酸溶液中，70～80℃搅拌处理3～4小时，过滤，干燥，得到酸处理产物。

3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，以重量份计，加热炭化处理的具体方法为：将1份酸处理产物、7～9份碳酸钾加入15～18份水中，300～500W超声波振荡处理3～4小时，过滤，干燥，1000～1200℃热处理2～3小时，即得所述的多孔炭化产物。

4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(2)中，醋酸锰、尿素水溶液、多孔炭化产物的质量比为1：25～30：15～20。

5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(3)中，先将1-胺丙基-3-甲基咪唑双(三氟甲烷磺酰)亚胺盐加入氢氧化钠溶液中，超声波分散均匀，然后边搅拌边依次加入前驱物、纳米硅粉和纳米二氧化钛，搅拌混匀即可。

6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(3)中，前驱物、纳米硅粉、纳米二氧化钛、1-胺丙基-3-甲基咪唑双(三氟甲烷磺酰)亚胺盐、氢氧化钠溶液的质量比为10：0.8～1.2：0.1～0.2：0.03～0.05：30～40。

7.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(3)中，热处理的工艺条件为：先以10～15℃/分钟的升温速率加热至500～600℃，保温1～2小时，接着以5～7℃/分钟的升温速率加热至800～900℃，保温5～6小时。

8.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(4)中，表面修饰的多孔炭化产物与氢化锂的质量比为10：0.1～0.2。

9.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(4)中，加热放氢的工艺条件为：以10～12℃/分钟的升温速率升温至420～480℃，保温4～6小时，保温过程中控制氢气分压在0.0001MPa以下。

10.利用权利要求1～9中任一项所述制备方法得到的一种基于生物质的电池负极材料。