CN118306978B 聚氯乙烯衍生硬碳材料及其制备方法、应用和电池 （上海交通大学）

本发明公开了一种聚氯乙烯衍生硬碳材料量比为5％_50预脱卤的温度为250_500℃,时积、更大的层间距和更发达的离子/电子传导网2烯，所述热塑性树脂和所述PVC粉末的质量比为5％_50所述预脱卤反应的温度为250_2.如权利要求1所述的聚氯乙烯衍生硬碳材料的34[0002]全世界范围内对化石燃料资源燃烧与短缺造成的能源和环境问题的担忧与日俱料废弃物用作碳合成的前驱体不失为一种变废为宝的[0004]本发明所解决的技术问题在于克服现有技术中存在的PVC基硬碳材料倍率性能和[0005]本发明通过先将PVC粉末和热塑性树脂进行加热熔炼，再经低温预脱卤和无机盐PVC的部分脱卤，部分脱卤的聚氯乙烯聚合物上丰富的活性碳链和热塑性树脂的活性碳链5聚乙烯，所述热塑性树脂和所述PVC粉末的质量比为5％_50所述预脱卤反应的温度为[0013]步骤(1)中，所述热塑性树脂和所述PVC粉末的质量比较佳地为5％_20例如6[0038]当所述无机盐为NaCl时，所述碳化的温度较佳地为810_1000℃,例如820℃、850[0045]本发明中，所述聚氯乙烯衍生硬碳材料的外部较佳地包覆连续的少层石墨烯碳7[0059](3)本发明为废卤塑料升级利用提供了一个新的解决方案，促进了将锂离子电池[0060]图1的(a)部分为实施例1所制备的硬碳材料的HRTEM图；图1的(b)部分为实施例1[0067]将1gPVC和0.1g聚丙烯在加热炉中(氩气氛[0068]将物质A装入石英坩埚中置于管式炉中预脱卤，在300sccm氩气的气流下加热至8出，破开石英玻璃管后将获取的材料用水和乙醇的混合溶液(体积比为1:3)洗涤除去NaCl[0094]将制备得到的聚氯乙烯衍生硬碳材料和预脱卤样品进行了形貌表征。根据SEM电9高温碳化之后形成了边缘清晰的硬碳块状颗粒。通过HRTEN图和FFT图(图1)进一步观察到所制备的硬碳材料的外部包覆连续的少层(n<5)石墨烯碳层，内部呈无序湍流结构的复合[0099]将实施例和对比例所制备的硬碳材料以及实施例1所制备的预脱卤样品按照本领脱卤样品在碳化过程中产生HCl气流对结构的破坏作用越大，因而相应温度下的硬碳材料[0103]此外，预脱卤样品在碳化过程中产生的HCl气流对硬碳材料内部的造孔作用也更[0104]根FT_IR图谱，可知PVC样品中存在600_640cm_1之间的C_Cl伸缩振动峰，1180_1350cm_1之间的H_CCl变形振动峰和2906_2967cm_1之间的Cl_C_变形振动峰等一系列氯代烃特征峰。经历预脱卤后，600_640cm_1附近_1间的H_CCl的变形振动峰转变为_CH2的变形振动峰。同时观察到[0105](4)通过两步法制备少层石墨烯包覆聚氯乙烯衍生硬碳材料的产碳率高达26％_[0107]通过组装CR_2016型纽扣电池对所制备样品进行电化学测量。工作电极极片的制其裁剪成直径为1cm×1cm的圆状极片。浆料由活性物质(制备的硬碳材料)、超导电炭黑_1例1所制备的硬碳材料在5C下和0.1C下的可逆容量的比值为75远大于60这说明从工引入NaCl熔盐作为石墨烯模板和封层剂对硬碳材料独特结构的形成是不可或缺的。尽管[0117]通过组装CR_2016型纽扣电池对所制备样品进行电化学测量。工作电极极片的制其裁剪成直径为1cm×1cm的圆状极片。浆料由活性物质(制备的硬碳材料)、超导电炭黑[0118]通过组装K/K+半电池研究了实施例1所制备硬碳材料的钾离子储存性能，其在0.5C下的首圈充放电中表现出312.2/47