[发明专利]一种基于碳生物质壳的硬碳/石墨复合材料及其制备方法

权利要求书

1.一种基于碳生物质壳的硬碳/石墨复合材料，其特征在于：所述基于碳生物质壳的硬碳/石墨复合材料包括基于碳生物质壳的硬碳和石墨，基于碳生物质壳的硬碳的原料为山竹壳和核桃壳，所述基于碳生物质壳的硬碳/石墨复合材料中石墨的含量为0.1-10％。

2.根据权利要求1所述的一种基于碳生物质壳的硬碳/石墨复合材料，其特征在于：所述基于碳生物质壳的硬碳/石墨复合材料可作为钠离子电池负极用材料。

3.一种基于碳生物质壳的硬碳/石墨复合材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)按照碱性溶液中的碱：含碳生物质壳粉末的质量比为1-20:1的量，向碱性溶液中加入含碳生物质壳粉末，记为溶液A；

(2)将溶液A置于不锈钢反应釜中，于30-200℃密封水热1-20h，待产物随炉冷至室温后取出，得到预处理的含碳生物质壳粉末；

(3)将预处理的含碳生物质壳粉末加入足量酸清洗，再用纯净水洗涤至中性，并去除多余无机盐杂质离子，得到硬碳前驱体；

(4)将硬碳前驱体与石墨粉末混合，球磨细化，得到混合前驱体；

(5)将混合前驱体在惰性气体气氛下，于800-1500℃碳化2-10h，用足量的酸去除硅，再用大量清水洗至中性，最后进行烘干，边干燥一边碾碎，得到硬碳/石墨烯复合材料。

4.根据权利要求3所述的一种基于碳生物质壳的硬碳/石墨复合材料的制备方法，其特征在于：所述步骤(1)中，碳生物质壳粉末的原料为山竹壳和核桃壳，粒径为1-1000μm。

5.根据权利要求3所述的一种基于碳生物质壳的硬碳/石墨复合材料的制备方法，其特征在于：所述步骤(1)中，碱为氢氧化钠。

6.根据权利要求3所述的一种基于碳生物质壳的硬碳/石墨复合材料的制备方法，其特征在于：所述步骤(2)中，水热温度为120-180℃，水热时间为1-20h。

7.根据权利要求3所述的一种基于碳生物质壳的硬碳/石墨复合材料的制备方法，其特征在于：所述步骤(3)中，酸为稀盐酸。

8.根据权利要求3所述的一种基于碳生物质壳的硬碳/石墨复合材料的制备方法，其特征在于：所述步骤(4)中，球磨细化的转速为100-2000r/min，时间为10-40h。

9.根据权利要求3所述的一种基于碳生物质壳的硬碳/石墨复合材料的制备方法，其特征在于：所述步骤(5)中，酸为氢氟酸，惰性气体为氮气或者氩气。

10.根据权利要求3所述的一种基于碳生物质壳的硬碳/石墨复合材料的制备方法，其特征在于：所述步骤(5)中，基于碳生物质壳的硬碳/石墨复合材料中石墨的含量为0.1-10％。