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专利号: 2017102629990
申请人: 陕西科技大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 基本电气元件
更新日期:2025-07-02
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种羟基氧化铁/生物质碳钠离子电池用自支撑负极的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:

1)将生物质预制体洗净清除表面杂质,剪碎得均匀块状A;

2)将均匀块状A进行冷冻干燥得块状B;

3)向块状B中加入浓磷酸调节pH至2~4得混合液C;

4)将混合液C转移至均相反应釜内,密封后放入均相反应仪,进行均相反应后得前驱体D;

5)对前驱体D洗涤抽滤后,将前驱体D:NaOH固体按照1:0.5~1:3的质量比例混合均匀后移至管式气氛炉中,进行碳化反应得到碳化产物E;

6)将碳化产物E分别用去离子水和无水乙醇洗涤,然后干燥、研磨得到生物质碳粉F;

7)将生物质碳粉F压制成片状G;

8)配置pH为1~5的FeCl2溶液H,并将其转入水热感应加热釜中,放入G,其中每50mL H中加入0.2~0.4g G,水热感应加热设备以400~800KHz的感应频率由室温升温到70~120℃,并保温4~8h,反应结束后洗净干燥得羟基氧化铁/生物质碳钠离子电池用自支撑负极。

2.根据权利要求1所述的一种羟基氧化铁/生物质碳钠离子电池用自支撑负极的制备方法,其特征在于,步骤1)中生物质预制体为玉米秸秆、碎木屑、花生壳、橘子皮或香蕉皮,均匀块状A的直径为3~5mm。

3.根据权利要求1所述的一种羟基氧化铁/生物质碳钠离子电池用自支撑负极的制备方法,其特征在于,步骤2)中冷冻干燥的温度为-20~0℃,时间为12~36h。

4.根据权利要求1所述的一种羟基氧化铁/生物质碳钠离子电池用自支撑负极的制备方法,其特征在于,步骤3)中浓磷酸的浓度为2~5mol/L。

5.根据权利要求1所述的一种羟基氧化铁/生物质碳钠离子电池用自支撑负极的制备方法,其特征在于,步骤4)中反应釜的内衬为聚四氟乙烯,反应釜的填充比为40~60%。

6.根据权利要求1所述的一种羟基氧化铁/生物质碳钠离子电池用自支撑负极的制备方法,其特征在于,步骤4)中均相反应具体为:以15℃/min的升温速率升温至150~200℃后,保温12~36h,然后自然冷却到室温。

7.根据权利要求1所述的一种羟基氧化铁/生物质碳钠离子电池用自支撑负极的制备方法,其特征在于,步骤5)中碳化反应具体为:以10℃/min的速率升温到80℃后保温30min,再以10℃/min升温到400~800℃后保温1~3h,然后冷却到室温。

8.根据权利要求1所述的一种羟基氧化铁/生物质碳钠离子电池用自支撑负极的制备方法,其特征在于,步骤6)中将碳化产物E先用去离子水清洗3次,然后再用无水乙醇清洗3次。

9.根据权利要求1所述的一种羟基氧化铁/生物质碳钠离子电池用自支撑负极的制备方法,其特征在于,步骤6)中干燥温度为80~110℃,时间为6~8h;步骤8)中干燥温度为80~110℃,时间为6~12h。

10.根据权利要求1所述的一种羟基氧化铁/生物质碳钠离子电池用自支撑负极的制备方法,其特征在于,步骤7)中压制压力为20~30MPa,片状G的厚度为1mm,长×宽为4cm×

2.5cm。