基于柳絮的生物质多孔碳及碳硫复合材料的制备方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN107689446A(43)申请公布日2018.02.13(21)申请号201710641121.8(22)申请日2017.07.31(71)申请人西安理工大学地址710048陕西省西安市金花南路5号(72)发明人燕映霖樊潮江魏一奇史忙忙杨蓉许云华陈利萍李巧乐秦海超任冰(74)专利代理机构西安弘理专利事务所61214代理人李娜(51)Int.Cl.H01M4/36(2006.01)H01M4/38(2006.01)H01M4/583(2010.01)H01M10/052(2010.01)权利要求书1页说明书7页附图3页(54)发明名称基于柳絮的生物质多孔碳及碳硫复合材料的制备方法(57)摘要本发明公开了一种基于柳絮的生物质多孔碳及碳硫复合材料的制备法，以成本低廉的柳絮生物质为材料，先用清洗液将其洗涤干净，然后再用氢氧化钾进行活化处理，之后放在炭化炉中进行保温碳化得到多孔碳，通过将多孔碳和硫按照一定的质量比混合，然后球磨至粉状，最后将多碳孔与硫组成的粉状混合物放在真空烘箱中进行碳硫复合，得到多孔碳硫复合材料，其制备方法相对简单，大大降低了多孔碳以及多孔碳硫复合材料的制备成本。CN107689446ACN107689446A权利要求书1/1页1.基于柳絮的生物质多孔碳制备方法，其特征在于，具体按照以下步骤实施：步骤1，将柳絮先用去离子水冲洗、浸泡及超声清洗，然后用乙醇洗涤浸泡并再次进行超声清洗，最后用清洗液对柳絮进行洗涤，直至清洗液澄清；步骤2，将经步骤1得到的柳絮置于干燥箱中干燥；步骤3，将经步骤2得到的柳絮与去离子水混合，然后加入氢氧化钾，柳絮与氢氧化钾的质量比为1:1-6，将混合液在恒温下搅拌蒸发至形成泥状物质；步骤4，将经步骤3得到的泥状物质放入干燥箱中干燥；步骤5，将步骤4得到的物质放入充满惰性气体的碳化炉中，碳化炉先以4℃-15℃/min的升温速率升至300℃，然后在此温度下进行0.5h-3h保温碳化，之后再以10℃-15℃/min的升温速率升至600℃-900℃，然后在此温度下进行1h-5h的保温碳化，最后将碳化炉冷却至室温，即得到多孔碳。2.根据权利要求1所述的基于柳絮的生物质多孔碳制备方法，其特征在于，在所述步骤1中：两次超声清洗时间均为20min-60min。3.根据权利要求1所述的基于柳絮的生物质多孔碳制备方法，其特征在于，在所述步骤1中：所用的清洗液为去离子水和乙醇，且由去离子水和乙醇对柳絮进行多次交替清洗。4.根据权利要求1所述的基于柳絮的生物质多孔碳制备方法，其特征在于，在所述步骤2中：在干燥箱中进行干燥的温度为60℃-80℃，干燥时间为12h-18h。5.根据权利要求4所述的基于柳絮的生物质多孔碳制备方法，其特征在于，在所述步骤4中：在干燥箱中进行干燥的温度为60℃-80℃，干燥时间为48h-72h。6.根据权利要求5所述的基于柳絮的生物质多孔碳制备方法，其特征在于，在所述步骤3中：所述的恒温温度为60℃-90℃。7.根据权利要求1所述的基于柳絮的生物质多孔碳制备方法，其特征在于，在所述步骤5中：所述的惰性气体为氮气或氩气。8.基于柳絮的生物质多孔碳硫复合材料制备方法，利用权利要求1-7中任一项所述的基于柳絮的生物质多孔碳制备方法制备得到的多孔碳实现，其特征在于，具体按照以下步骤实施：步骤1，将所述多孔碳与盐酸混合形成混合液，然后向混合液中加入去离子水；步骤2，将经步骤2得到的多孔碳放入干燥箱中干燥。步骤3，按质量比为1:1-5分别称取硫、经步骤2得到的多孔碳，将称取的硫和多孔碳混合并添加到球磨机中，通过球磨机的球磨作用使硫与多孔碳混合均匀，形成混合粉料；步骤4，将经步骤3得到的混合粉料置于真空烘箱中，在158℃下保温8h-12h，然后冷却至室温得到多孔碳硫复合材料。9.根据权利要求8所述的基于柳絮的生物质多孔碳硫复合材料制备方法，其特征在于，所述步骤2中：在干燥箱中进行干燥的温度为60℃-80℃，干燥时间为12h-24h。10.根据权利要求8所述的基于柳絮的生物质多孔碳硫复合材料制备方法，其特征在于，所述步骤3中：球磨机的转速为600r/min-1200r/min，球磨时间为3h-6h。2CN107689446A说明书1/7页基于柳絮的生物质多孔碳及碳硫复合材料的制备方法技术领域[0001]本发明属于材料制备技术领域，具体涉及一种基于柳絮的生物质多孔碳制备方法，本发明还涉及一种基于柳絮的生物质多孔碳硫复合材料制备方法。背景技术[0002]锂硫电池具有超高的理论比容量(1675mA·h·g-1)，其成本廉价、安全性高，是一种应用前景广阔的二次电池体系。然而锂硫电池单质硫正极材料为绝缘材料(常温下电导-30-1率为5×10S·