CN119118100B 一種生物質硬碳負極材料及其制備方法和應用 （江門雙碳實驗室）

以及圖1-4.一種生物質硬碳負極材料及其制備方法和本發明公開了一種生物質硬碳負極材料及植物天然結構的條件下實現對植物中的半纖維素的選擇性溶出調控而保留纖維素、木質素組電池具有優異的電化學性能，在電流密度為首次庫倫效率為92～95循環容量穩定。所述方法可以作為一種普適性的策略用于優化生物2S2.將步驟S1得到的生物質硬碳前驅體在惰性氛圍下進行預碳化處理，得到初步生物步驟S1中所述有機酸溶液預處理溫度為30～100℃,處理時間為0.5～5h，廢棄生物質4.根據權利要求1所述制備方法，其特征在于，步驟S3中所述堿處理中堿濃度為2~6.權利要求1～5任一所述制備方法制備得3[0006]本發明的第三個目的在于提供所述生物質硬碳負極材料在制備鈉離子電池中的[0010]S1.將廢棄生物質破碎過篩，10～5[0011]S2.將步驟S1得到的生物質硬碳前驅體4濃度的有機酸預處理選擇性調控半纖維素可以作為一種普適性的策略用于優化生物質硬％～580℃真空干燥12h制得。然結構的條件下實現對植物中的半纖維素的選擇性溶出調控而保留纖維素、木質素組分，[0049](2)本發明制備生物質硬碳負極的方法簡單，僅通過前期有機酸預處理調控生物質的植物組分組成，再經過兩步碳化和酸堿處理即可獲得性能提高的生物質硬碳負極材宜濃度的有機酸預處理選擇性調控半纖維素可以作為一種普適性的策略用于優化生物質[0050](3)基于本發明生物質硬碳負極材料所制備得到的鈉離子電池，在電流密度為而其中蒲葵基硬碳負極材料所制備得到的鈉離子電池最高首次放電容量達到345.2mAh/g，首次庫倫效率達到94.7循環容量穩定，表明本發明生物質硬碳負極材料在鈉離子電池[0051]圖1為實施例1制備的鈉離子電池用生物質硬碳負極材料的首次充放電容量曲線6[0052]圖2為實施例1中制備的鈉離子電池用生物質硬碳負極材料的充放電容量以及庫[0061](3)將所述步驟(2)得到的初步生物質硬碳材料置于濃度為10wt％的NaOH溶液中干后轉移到真空烘箱中80℃進一步干燥12h；[0063](5)將步驟(4)所得的干燥生物質硬碳材料置于管式爐中，在氬氣氛圍下以3℃/[0073]本實施例與實施例1的區別在于：步驟(1)中的有機酸溶液濃度為30wt料液比[0075]本實施例與實施例1的區別在于：步驟(1)中的有機酸溶液濃度為80wt料液比7離子電池為將所述硬碳負極材料于粘結劑(羧甲基89[0102]根據表2可知，實施例1～5制備得到的硬碳負極組裝的鈉離子電池具有優異的電~3、實施例4～5與對比例6～7)，有機酸預處理制備硬碳負極組裝的鈉離子度的有機酸預處理制備硬碳負極組裝的鈉離子電池的電池性能提高效果沒有較低濃度的表明通過適宜濃度的有機酸預處理調控生物質組分(選擇性移除且保留纖維素和木質素)[0103]實施例1制備的鈉離子電池用生物質硬碳負極材料的首次充放電容量曲線如圖1所示，表明鈉離子電池用生物質硬碳負極材料具有優異的循環可逆性和較高的平臺容量，且平臺容量高說明材料有豐富的閉孔結構用于儲鈉實施例1中制備的鈉離子電池用生物質硬碳負極材料的充放電容量以及庫倫效率曲線圖，機酸預處理選擇性調控半纖維素可以作為一種普適性的策略用于優化生物質硬