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专利号: 2019100133951
申请人: 中国矿业大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 基本电气元件
更新日期:2024-01-05
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种生物质多孔碳用作钾离子电池负极的方法,其特征是:首先将生物质前驱体与特定盐混匀,并采取无污染的熔融盐碳化方法制备三维分级多孔碳材料,通过调控反应过程中碳化温度、特定盐与生物质前驱体的比例,得到多孔碳材料,然后将该多孔碳材料用作钾离子电池负极,所述熔融盐碳化方法制备三维分级多孔碳材料,包括以下步骤:(1)将生物质原料粉碎,得到前驱体粉末:所述的生物质原料为玉米叶、松针、枫叶、花生壳、蓝藻、麦秆、茶叶、稻草、苔藓、菠萝皮、核桃壳、或海藻中的任意一种或几种;

(2)将前驱体粉末同特定盐颗粒球磨混合,得到的初始产物,在初始产物上面覆盖一层混合盐颗粒,初始产物与混合盐的质量比为1:0.1‑2;

(3)在空气下以1‑10℃/min的速率升温至500‑1200℃,保温3‑6小时,再经分离提纯即得到三维分级多孔碳材料;

所述多孔碳用作钾离子电池负极的方法如下:(1)称取多孔碳材料、乙炔黑和粘合剂;其质量比为X:(9‑X):1,6

(2)在氩气气氛中,以金属钾为对电极,Whatman玻璃微纤维膜做隔膜,电解液为0.5‑

1.0mol/L的六氟磷酸钾溶解在碳酸乙烯酯(EC):碳酸二乙酯(DEC)按体积比1:1的混合溶液中,组装成扣式电池并进行恒流充放电容量和循环性能测试;

所述的特定盐为氯化钠和氯化钾,氯化钠与氯化钾的质量比为1:0.5‑8;

所述的混合盐为氯化钠和氯化钾的混合物。

2.根据权利要求1所述的一种生物质多孔碳用作钾离子电池负极的方法,其特征是:所述的前驱体粉末为30‑1000目。

3.根据权利要求1所述的一种生物质多孔碳用作钾离子电池负极的方法,其特征是:所述的分离提纯为用稀盐酸或氢氟酸清洗过滤一次后,反复用去离子水洗涤,并以布氏漏斗抽滤。

4.根据权利要求1所述的一种生物质多孔碳用作钾离子电池负极的方法,其特征是:所述前驱体粉末与特定盐颗粒球磨混合的质量比为1:0.5‑10。

5.根据权利要求1所述的一种生物质多孔碳用作钾离子电池负极的方法,其特征是:所述粘合剂为羧甲基纤维素钠或聚偏氟乙烯。