[发明专利]一种菌丝基生物质硬炭负极材料的制备方法

权利要求书

1.一种菌丝基生物质硬炭负极材料的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：

S1、配置液体培养基：

选择新鲜土豆，将其洗净、削皮，切片后放入锅中加入蒸馏水煮至沸腾，然后趁热对其进行过滤得到土豆汁滤液，接着趁热向滤液中加入葡萄糖、KH₂PO₄和MgSO₄，充分溶解混合后，分装至锥形瓶中灭菌；

具体为：称取100～300克土豆片放入锅中，加入蒸馏水煮至沸腾，利用纱布对其过滤，过滤得到的土豆汁滤液为800～1000毫升，向滤液中加入的葡萄糖为10～30克、KH₂PO₄和MgSO₄均为0.5～1.5克，锥形瓶的规格为150ml，每瓶锥形瓶内盛装100ml混合溶液；

S2、接种、培养菌丝：

接种前，先将经过灭菌处理的实验仪器液体培养基、接种环和酒精灯放入超净工作台内，利用紫外灯再次进行消毒杀菌，然后关闭紫外灯进行接种；用酒精擦拭双手和培养基，在酒精灯下灼烧接种环，利用接种环挑取菌种接种到液体培养基中，将接种后的锥形瓶放入回旋振荡摇床中，以恒定的转速和温度下培养，每隔半天观察一次菌丝生长成球的情况，防止长出黑色的孢子，最终得到大小均匀的菌丝小球；

其中，接种的菌种为黑曲霉菌种、黄曲霉菌种、烟曲霉菌种中的一种；

S3、破碎、脱水得前驱体：

将步骤S2得到的菌丝小球水洗、煮沸灭活，随后冷却至室温，然后搅碎、过滤、清洗，在-50℃以下冷冻干燥24～48小时得到蓬松状态的硬炭前驱体；

S4、低温预烧：

将步骤S3得到的前驱体加热至室温后，在100～300℃下预烧8～24小时，得到预烧产物；

S5、酸洗：

将步骤S4得到的预烧产物用酸溶液在20～80℃洗涤1～4小时，随后抽滤并用去离子水冲洗至溶液呈中性，然后干燥得到大小均匀的黑色粉末；

其中，酸洗预烧产物的溶液为盐酸、硝酸、醋酸、硫酸中的一种，溶液浓度为0.5～3mol/L；

S6、碳化、粉碎、筛分：

将步骤S5得到的黑色粉末分两段高温热解；先升温至500～700℃，升温速率设为3～5度每分钟，保温2～3小时后；再升温至1000～1600℃，升温速率设为1～5度每分钟，保温2～4小时，然后随炉膛冷却至室温，最后将粘结在一起的块状物进行粉碎、筛除杂质后得到硬炭负极材料。

2.根据权利要求1所述的一种菌丝基生物质硬炭负极材料的制备方法，其特征在于：在S2中，利用紫外灯照射30min再次对实验仪器液体培养基、接种环和酒精灯进行消毒杀菌。

3.根据权利要求1所述的一种菌丝基生物质硬炭负极材料的制备方法，其特征在于：在S2中，接种后的锥形瓶放入回旋振荡摇床中以恒定的转速和温度下的培养条件为：转速为150～200rpm，温度为25～40℃，培养时间为24～72h。

4.根据权利要求1所述的一种菌丝基生物质硬炭负极材料的制备方法，其特征在于：在S3中，利用榨汁机对处理后的菌丝小球进行搅碎、过滤和清洗。