[发明专利]一种表面包覆处理的天然球形石墨及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种表面包覆处理的天然球形石墨，其特征在于，其表面为壳聚糖形成的碳壳层，内核为天然球形石墨，两者紧密复合形成结构稳定的炭-炭复合材料，即得到所述的表面包覆处理的天然球形石墨。

2.根据权利要求1所述的表面包覆处理的天然球形石墨，其特征在于，所述天然球形石墨的粒径尺寸为1~10微米。

3.根据权利要求1所述的表面包覆处理的天然球形石墨，其特征在于，所述碳壳层的厚度为40~100 nm。

4.根据权利要求1-3中任一项所述的表面包覆处理的天然球形石墨的制备方法，其特征在于，以天然球形石墨为核层材料，壳聚糖为壳层包覆物质，将壳聚糖均匀包覆球形石墨表面，然后经过水热处理将壳聚糖碳化，再在氨气下高温活化得到炭化产物，最终得到表面改性的天然球形石墨。

5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，采用交联剂将壳聚糖均匀包覆球形石墨表面。

6.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述的水热处理为在180℃-210℃条件下进行水热反应，保温10-12小时后取出，自然冷却至室温。

7.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述的氨气下高温活化为在氨气气氛下，以5 ℃/min升温速率升到800℃-1100℃，并保温2-4小时进行氨气活化，随炉冷却后取出。

8.根据权利要求4-7中任一项所述的制备方法，其特征在于，所述的制备方法步骤如下：

（1）配置0.2 mol/L的乙酸水溶液，将球形石墨加入到乙酸溶液中，搅拌至混合均匀；再加入壳聚糖，搅拌使壳聚糖完全溶解，再置于冰水中继续搅拌，分别逐滴加入交联剂，使其与壳聚糖交联；

（2）将步骤（1）中制备得到的反应液在180℃-210℃条件下进行水热处理，保温10-12小时后取出自然冷却至室温；

（3）将步骤（2）中得到的碳化产物进行抽滤，并用去离子水洗涤至滤液变无色，随后将洗涤后得到的样品置于真空烘箱中70-100 ℃中干燥6-10 h；

（4）将步骤（3）得到的产物置于管式炉中氨气气氛下以5 ℃/min升温速率升到800℃-1100℃，并在此温度下保温2-4小时进行氨气活化，随炉冷却后取出，得到表面包覆处理的天然球形石墨。

9.根据权利要求8所述的制备方法，其特征在于，球形石墨与壳聚糖的质量比为1：10~20；所述的交联剂是甲醛；所述的壳聚糖与所述的交联剂的质量体积比为1000mg：1ml。

10.权利要求1-3中任一项所述的表面包覆处理的天然球形石墨以及权利要求4-9所述的制备方法制备得到的表面包覆处理的天然球形石墨用于制备燃料电池催化剂材料以及锂离子电池的负极材料。