[发明专利]利用花生壳制备钠离子电池电极碳材料的方法有效
申请号: | 201611206369.3 | 申请日: | 2016-12-23 |
公开(公告)号: | CN106744800B | 公开(公告)日: | 2019-01-22 |
发明(设计)人: | 米睿;付志兵;王朝阳;袁磊;刘淼;钟铭龙;杨曦;赵海波;杨帆 | 申请(专利权)人: | 中国工程物理研究院激光聚变研究中心 |
主分类号: | H01M4/587 | 分类号: | H01M4/587;H01M10/054;C01B32/318;C01B32/348 |
代理公司: | 北京远大卓悦知识产权代理事务所(普通合伙) 11369 | 代理人: | 郑健 |
地址: | 621900 四*** | 国省代码: | 四川;51 |
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摘要: | 本发明公开了一种利用花生壳制备钠离子电池电极碳材料的方法,包括以下步骤:步骤一、将花生壳分别用乙醇和去离子水清洗后,烘干;步骤二、将烘干后的花生壳置于高温炉内碳化,得到花生壳衍生碳;步骤三、将花生壳衍生碳研磨成粉末,用10~100目的筛子过筛,获得颗粒均匀的花生壳衍生碳粉末,即钠离子电池电极碳材料。本发明的制备方法具有操作简单易行,可重复性强,成本低,对环境无污染的特点。利用本方法制备的花生壳衍生碳材料作为室温钠离子电池的负极材料,能够有效增大材料自身比表面积,提高电池容量,增强电池循环性能。 | ||
搜索关键词: | 花生壳 钠离子电池 制备 电极碳 烘干 电池循环性能 环境无污染 电池容量 负极材料 可重复性 去离子水 研磨 高温炉 碳材料 碳粉末 过筛 筛子 碳化 乙醇 清洗 | ||
【主权项】:
1.一种利用花生壳制备钠离子电池电极碳材料的方法,其特征在于,包括以下步骤:步骤一、将花生壳分别用乙醇和去离子水清洗后,烘干;步骤二、将烘干后的花生壳置于高温炉内碳化,得到花生壳衍生碳;步骤三、将花生壳衍生碳研磨成粉末,用10~100目的筛子过筛,获得颗粒均匀的花生壳衍生碳粉末,即钠离子电池电极碳材料;步骤四、配制碱性溶液,将花生壳衍生碳粉末用滤纸包裹,然后放入漏斗中,并将碱性溶液以50~100mL/min的速度循环注入到漏斗内,连续注入24~48小时,然后真空干燥,得到碱处理后的花生壳衍生碳;所述花生壳衍生碳粉末与碱性溶液中溶质碱的质量比为1:0.1~5;所述碱性溶液为NaOH溶液、KOH溶液、尿素溶液中的一种;所述碱性溶液中溶质碱与溶剂去离子水的重量比为1:1;步骤五、将碱处理后的花生壳衍生碳置于管式炉中,在惰性气氛的保护下进行活化,反应结束后自然冷却至室温,得到碱活化花生壳衍生碳;步骤六、将碱活化花生壳衍生碳酸洗至中性,然后分别用乙醇和去离子水清洗,烘干,得到钠离子电池电极碳材料;酸洗采用的酸为0.5~1mol/L的盐酸;所述碳化的过程为:将烘干后的花生壳加入旋转碳化炉,碳化升温过程为:以1~2℃/min的速度升温至100~250℃,保温20~30min,然后以5~10℃/min的速度升温至500~600℃,保温1~2h,然后以5~10℃/min的速度升温至800~1000℃,保温1~3h,得到花生壳衍生碳;所述碳化旋转炉的旋转速度为3~5r/min;所述活化的升温过程为:以1~2℃/min的速度升温至100~300℃,保温10~30min,然后以5~10℃/min的速度升温至450~600℃,保温3~5h,然后以1~5℃/min的速度升温至800~1000℃,保温2~3h,完成活化。
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