基于香蕉皮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CN107473215A(43)申请公布日2017.12.15(21)申请号201710639070.5H01M4/62(2006.01)(22)申请日2017.07.31H01M10/052(2010.01)(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)发明人燕映霖史忙忙李巧乐魏一奇杨蓉许云华陈利萍秦海超任冰樊潮江(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.C01B32/324(2017.01)C01B32/348(2017.01)H01M4/36(2006.01)H01M4/38(2006.01)H01M4/583(2010.01)权利要求书1页说明书6页附图3页(54)发明名称基于香蕉皮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香蕉皮的生物质多孔碳及碳硫复合材料的制备法，以成本低廉的香蕉皮生物质为材料，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。CN107473215ACN107473215A权利要求书1/1页1.基于香蕉皮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，将香蕉皮先用去离子水中浸泡，并进行超声清洗，之后用清洗液对香蕉皮进行清洗，直至清洗液不再浑浊；步骤2，将经步骤1处理的香蕉皮置于真空干燥箱中干燥，并将干燥后的香蕉皮球磨成粉状物；步骤3，将经步骤2得到的粉状物放入充满惰性气体的碳化炉中，碳化炉先以2℃-12℃/min的升温速率升至300℃，然后在此温度下进行30min的预碳化保温，之后再以2℃-12℃/min的升温速率升至800℃，然后在此温度下进行5h-6h的碳化保温，最终得到生物质碳；步骤4，将经步骤3中得到的生物质碳和与去离子水混合，然后加入氢氧化钾形成混合液，生物质炭和氢氧化钾的质量比为按照1：1-4，将混合液在恒温下蒸干至形成粘稠状物质；步骤5，将经步骤4得到的粘稠状物质放入充满惰性气体的碳化炉中，碳化炉先以2℃-12℃/min的升温速率升至300℃，然后在此温度下进行30min的预碳化保温，之后再以2℃-12℃/min的升温速率升至800℃，然后在此温度下进行5h-6h的碳化保温，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所述的基于香蕉皮的生物质多孔碳的制备方法，其特征在于，在所述步骤1中：所用的清洗液为乙醇。3.根据权利要求1所述的基于香蕉皮的生物质多孔碳制备方法，其特征在于，在所述步骤1中：超声清洗时间为30min。4.根据权利要求1所述的基于香蕉皮的生物质多孔碳制备方法，其特征在于，在所述步骤2中：真空干燥箱进行干燥的温度为80℃。5.根据权利要求1所述的基于香蕉皮的生物质多孔碳制备方法，其特征在于，在所述步骤4中：所述的恒温为80℃。6.根据权利要求1所述的基于香蕉皮的生物质多孔碳制备方法，其特征在于，在所述步骤3中：所述的惰性气体为氮气或氩气。7.根据权利要求1所述的基于香蕉皮的生物质多孔碳制备方法，其特征在于，在所述步骤1中：香蕉皮的面积不大于1cm2。8.基于香蕉皮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香蕉皮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，按照质量比2-4：1分别称取硫、所述多孔碳，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2，将步骤2得到的混合粉料置于烘箱中，于155℃-158℃下保温10h-12h，然后冷却至室温得到多孔碳硫复合材料。2CN107473215A说明书1/6页基于香蕉皮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，具体涉及一种基于香蕉皮的生物质多孔碳制备方法，本发明还涉及一种基于香蕉皮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·cm)，在充放电过程中中间产物长链多硫化锂(Li2Sn,4≤n≤8)易溶解在电解液中，在硫正极和锂负极之间发生穿梭效应，并与锂负极发生反应在电极表面形成绝缘和不溶解的Li2S2/Li2S的沉积物，从而阻止了电子和离子的传输，