CN119118100B 一种生物质硬碳负极材料及其制备方法和应用 （江门双碳实验室）

以及图1-4.一种生物质硬碳负极材料及其制备方法和本发明公开了一种生物质硬碳负极材料及植物天然结构的条件下实现对植物中的半纤维素的选择性溶出调控而保留纤维素、木质素组电池具有优异的电化学性能，在电流密度为首次库伦效率为92～95循环容量稳定。所述方法可以作为一种普适性的策略用于优化生物2S2.将步骤S1得到的生物质硬碳前驱体在惰性氛围下进行预碳化处理，得到初步生物步骤S1中所述有机酸溶液预处理温度为30～100℃,处理时间为0.5～5h，废弃生物质4.根据权利要求1所述制备方法，其特征在于，步骤S3中所述碱处理中碱浓度为2~6.权利要求1～5任一所述制备方法制备得3[0006]本发明的第三个目的在于提供所述生物质硬碳负极材料在制备钠离子电池中的[0010]S1.将废弃生物质破碎过筛，10～5[0011]S2.将步骤S1得到的生物质硬碳前驱体4浓度的有机酸预处理选择性调控半纤维素可以作为一种普适性的策略用于优化生物质硬％～580℃真空干燥12h制得。然结构的条件下实现对植物中的半纤维素的选择性溶出调控而保留纤维素、木质素组分，[0049](2)本发明制备生物质硬碳负极的方法简单，仅通过前期有机酸预处理调控生物质的植物组分组成，再经过两步碳化和酸碱处理即可获得性能提高的生物质硬碳负极材宜浓度的有机酸预处理选择性调控半纤维素可以作为一种普适性的策略用于优化生物质[0050](3)基于本发明生物质硬碳负极材料所制备得到的钠离子电池，在电流密度为而其中蒲葵基硬碳负极材料所制备得到的钠离子电池最高首次放电容量达到345.2mAh/g，首次库伦效率达到94.7循环容量稳定，表明本发明生物质硬碳负极材料在钠离子电池[0051]图1为实施例1制备的钠离子电池用生物质硬碳负极材料的首次充放电容量曲线6[0052]图2为实施例1中制备的钠离子电池用生物质硬碳负极材料的充放电容量以及库[0061](3)将所述步骤(2)得到的初步生物质硬碳材料置于浓度为10wt％的NaOH溶液中干后转移到真空烘箱中80℃进一步干燥12h；[0063](5)将步骤(4)所得的干燥生物质硬碳材料置于管式炉中，在氩气氛围下以3℃/[0073]本实施例与实施例1的区别在于：步骤(1)中的有机酸溶液浓度为30wt料液比[0075]本实施例与实施例1的区别在于：步骤(1)中的有机酸溶液浓度为80wt料液比7离子电池为将所述硬碳负极材料于粘结剂(羧甲基89[0102]根据表2可知，实施例1～5制备得到的硬碳负极组装的钠离子电池具有优异的电~3、实施例4～5与对比例6～7)，有机酸预处理制备硬碳负极组装的钠离子度的有机酸预处理制备硬碳负极组装的钠离子电池的电池性能提高效果没有较低浓度的表明通过适宜浓度的有机酸预处理调控生物质组分(选择性移除且保留纤维素和木质素)[0103]实施例1制备的钠离子电池用生物质硬碳负极材料的首次充放电容量曲线如图1所示，表明钠离子电池用生物质硬碳负极材料具有优异的循环可逆性和较高的平台容量，且平台容量高说明材料有丰富的闭孔结构用于储钠实施例1中制备的钠离子电池用生物质硬碳负极材料的充放电容量以及库伦效率曲线图，机酸预处理选择性调控半纤维素可以作为一种普适性的策略用于优化生物质硬