[发明专利]一种生物质微管与碳纳米管杂化碳材料及其制备方法

权利要求书

1.一种天然生物质微管与碳纳米管杂化碳材料制备方法，用于锂硫电池；其特征在于，包括以下步骤：

将具有微管结构的天然生物质微管分散于金属催化剂前体的溶液中，并在温度为25～50℃、搅拌速度100～200r/min的条件下搅拌3～10h，而后在温度为70～100℃的条件下将溶剂蒸干，得到负载有金属催化剂前体的生物质微管；

将所述负载有金属催化剂前体的生物质微管与氰胺类化合物进行混合研磨，而后在惰性气氛下进行碳化处理：以2～5℃/min从室温升温至750～1000℃，并保持1～5h，最后自然冷却至室温得到碳化粉末；

将所述碳化粉末置于浓度为3～10mol/L酸溶液中，在60～80℃条件下回流搅拌反应24～48h，再冷却至室温，然后经过抽滤处理，取滤饼用水多次洗涤直至滤液pH为6.8～7.2，最后在温度为60～80℃的条件下干燥10～24h，得到天然生物质微管与碳纳米管杂化碳材料；

其中，所述具有微管结构的天然生物质微管为杨柳絮、棉絮、梧桐絮以及灯芯草中的一种；

所述的金属催化剂前体为硝酸铁、硝酸镍、硝酸钴、氯化镍、氯化钴、氯化高铁、硫酸镍、硫酸钴、硫酸铁、铁氰化钾、氯化亚铁、三草酸合铁酸钾、钴氰化钾或者镍氰化钾；

所述氰胺类化合物为双氰胺、三聚氰胺中的一种；

所述酸溶液为盐酸溶液、硝酸溶液或硫酸溶液。

2.如权利要求1所述的天然生物质微管与碳纳米管杂化碳材料制备方法，其特征在于：所述天然生物质微管与所述金属催化剂前体的质量比为1～2:1，所述金属催化剂前体的溶液浓度为0.01～0.5mol/L。

3.如权利要求1所述的天然生物质微管与碳纳米管杂化碳材料制备方法，其特征在于，所述负载有金属催化剂前体的生物质微管与所述氰胺类化合物的质量比为1:5。

4.如权利要求1所述的天然生物质微管与碳纳米管杂化碳材料制备方法，其特征在于：所述惰性气氛为氮气、氩气以及氦气中的一种或几种的混合物，流量为50～200mL/min。

5.一种天然生物质微管与碳纳米管杂化碳材料，其特征在于：采用如权利要求1所述的方法制备得到。