[发明专利]石墨化空心碳球及其制备方法以及电极材料的制作方法及其应用在审
| 申请号： | 201910029679.X | 申请日： | 2019-01-14 |
| 公开（公告）号： | CN109694051A | 公开（公告）日： | 2019-04-30 |
| 发明（设计）人： | 赵玉峰;黄士飞 | 申请（专利权）人： | 燕山大学 |
| 主分类号： | C01B32/05 | 分类号： | C01B32/05;C01B32/15;H01M4/587;H01M10/0525;B82Y30/00;B82Y40/00 |
| 代理公司： | 北京挺立专利事务所(普通合伙) 11265 | 代理人： | 刘阳 |
| 地址： | 066004 河北省*** | 国省代码： | 河北;13 |
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| 摘要： | |||
| 搜索关键词： | 电极材料 空心碳球 石墨化 石墨化碳 制备 植物生物质 制作 碱金属离子电池 形貌 应用 功能材料技术 空心球结构 控制催化剂 商业化生产 碳源前驱体 负极材料 一步催化 一步合成 活化剂 活化 碳球 生产成本 生产 | ||
1.一种石墨化空心碳球的制备方法，该方法包括以下步骤：
(1)以植物生物质为碳源，进行烘干，球磨制粉，得碳源前驱体；
(2)将0.05-0.5mol/L的乙酸镍溶液加入到碳源前驱体进行搅拌，使得碳源前驱体内部结构中均匀分布有镍离子；其中碳源前驱体与乙酸镍的质量比为R＝1-10；
(3)在步骤(2)的混合物中添加氢氧化钾溶液，进行加热，活化改性；其中碳源前驱体与氢氧化钾的质量比为R＝2-4；
(4)将步骤(3)中的活化改性物烘干，控制升温速率2℃/min在750-950℃氩气氛围下进行煅烧，保温2-6h；
(5)将步骤(4)所得产物进行酸洗、水洗、过滤、烘干，即得到石墨化空心碳球。
2.根据权利要求1所述的石墨化空心碳球的制备方法，其特征在于，步骤(1)中的烘干温度为80℃。
3.根据权利要求1所述的石墨化空心碳球的制备方法，其特征在于，步骤(1)中的球磨时间为6小时。
4.根据权利要求1所述的石墨化空心碳球的制备方法，其特征在于，乙酸镍溶液的溶剂为去离子水。
5.根据权利要求1所述的石墨化空心碳球的制备方法，其特征在于，步骤(3)采用在加热过程中搅拌的方式进行活化改性。
6.根据权利要求1所述的石墨化空心碳球的制备方法，其特征在于，所述植物生物质为固态。
7.根据权利要求1所述的石墨化空心碳球的制备方法，其特征在于，所述植物生物质为椰壳、大蒜皮和豆粕中的一种或多种。
8.利用权利要求1-7所述方法制备的石墨化空心碳球，其特征在于，所述石墨化空心碳球的直径为50-150nm，壁厚为10-30nm。
9.利用权利要求8所述石墨化空心碳球制作电极材料的方法，其特征在于，其步骤为：
A、按照石墨化空心碳球粉：乙炔黑：PVDF的质量比为80:10:10准备物料，置于研钵中并加入NMP，研磨至均匀的糊状；
B、将步骤(A)中糊状物涂覆到集流体铜箔上，涂覆厚度为150微米；
C、将步骤B中涂覆完成的铜箔晾干，再在120℃温度下真空干燥12h，按照预定规格裁成电极片。
10.利用权利要求9所述方法制作的电极材料在二次碱金属离子电池负极材料中的应用。
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