CN108751160A - 一种孔道均匀的木质素多孔碳及其制备方法和在锂离子电池负极材料中的应用 - Google Patents

Abstract

本发明属于生物质基碳材料技术领域，公开了一种孔道均匀的木质素多孔碳及其制备方法和在锂离子电池负极材料中的应用。本发明制备方法包括以下步骤：将碱木质素和助溶剂混匀后溶于乙醇中，配制浓度为5～20g/L乙醇溶液，加入纳米二氧化硅，加水析出，分离沉淀物，干燥，得到二氧化硅/木质素混合物；加入pH＝2～4的水中，配制浓度为10～100g/L的悬浮液，120～200℃下反应1～3h，过滤、干燥，置于惰性气氛中，500～900℃下碳化2～5h，得到二氧化硅/木质素碳复合材料；浸泡在1～5mol/L碱液中搅拌1～24h，再用水洗涤、过滤、干燥后即得到孔道均匀的木质素多孔碳材料，可应用于锂离子电池负极材料中。

Description

一种孔道均匀的木质素多孔碳及其制备方法和在锂离子电池 负极材料中的应用

技术领域

本发明属于生物质基碳材料技术领域，特别涉及一种孔道均匀的木质素多孔碳及其制备方法和在锂离子电池负极材料中的应用。

背景技术

随着能源紧缺和环境恶化的问题越来越突出，世界各国都将绿色环保新能源的开发提高到战略高度。因此，研发一种绿色无污染、功率密度大的新型储能设备成为当今世界研究的热点。锂离子电池由于具有能量密度高、循环寿命长、环保安全等优良性能，已经广泛应用于众多小型电子产品中，正向电动汽车和混合电动汽车等储能领域发展，这对保持环境清洁和节约能源具有重要意义。其中，负极材料是电池中进行嵌入/脱出锂离子反应的平台，而且其生产成本约占锂离子电池总成本的15％，因而负极材料对锂离子电池的性能和成本具有重要影响。

目前，商业化的锂离子电池负极材料绝大部分采用微米级的石墨类电极材料，包括人造石墨和中间相碳微球等，虽然石墨类负极材料作为锂离子电池的负极材料展现了较好的循环性能，但是其理论比容量较低(372mAh/g)，并且实际应用已基本达到理论比容量，这无法满足人们对高能量密度电化学的需求。因此，迫切需要开发一种新的负极材料来替代石墨负极以提升锂离子电池的存储容量。

木质素作为天然可再生的富含芳香环的高分子聚合物，广泛存在于植物木质部中，全世界年产量高达1500亿吨。工业木质素主要是来自于碱法造纸制浆黑液中的碱木质素、酸法制浆红液中的木质素磺酸盐及生物炼制工业残渣中的酶解木质素，大部分被当作废液处理和排放，若能加以回收利用，则不仅可以节约资源，而且是对环境的保护。

木质素的含碳量高达50～60％，是制备碳材料的优异前驱体，与目前常用的葡萄糖、蔗糖、酚醛树脂、碳纳米材料等碳源相比，使用木质素作为碳源不仅具有来源广、成本低的优势，而且能够变废为宝，有利于环境保护和资源的利用。然而，木质素在碳化过程中容易发生塌陷和团聚，得到的碳化产物大多是无定形碳，不利于锂离子的传输和脱出/嵌入。使用活化剂或模板剂经过高温热解后，可制备具有独特的三维多孔网络结构的木质素多孔碳，目前，木质素碳的活化方法分为化学活化和物理活化，其中通过碱金属离子(如K⁺，Na⁺)在高温刻蚀木质素碳是一个普遍应用的化学活化法。然而，这种方法的缺陷是碳化温度较高，碱金属离子刻蚀不可控，往往会过度腐蚀，降低产率，浪费大量能量及前驱体。

二氧化硅具有良好的机械性能和热稳定性，作为模板剂能够提升木质素在碳化过程中的结构稳定性，有效防止了木质素在碳化过程中的收缩和塌陷，可形成有序介孔碳。德国海德堡大学Wenelska(J Colloid Interface Sci,2017,511:203-208)等人以直径约为100nm的二氧化硅颗粒作为模板，在其表面包覆一层葡萄糖后经过热解和酸洗最终形成了空心的碳纳米球，未经氮掺杂时的比表面积为623m²/g，在1A/g电流密度下经40次循环后嵌锂容量为138mAh/g。符若文课题组(Carbon,2010,48(3):839-843.)以正硅酸乙酯、水和氢氟酸为溶剂，加入石油沥青的四氢呋喃溶液，在反应釜内进行老化，再进行预氧化和碳化，除去模板后得到网络状的多孔碳，其比表面积高达782m²/g，孔容为3.0cm³/g，孔径分布分别在3.4nm和17.1nm，为双峰介孔类型。然而，由于二氧化硅纳米颗粒存在团聚现象以及葡萄糖、石油沥青等碳源在碳化过程中结构上产生一定的收缩和塌陷，致使碳材料的孔道大小分布并不均匀，存在较多的微孔和小孔，在一定程度上会影响锂离子传输和脱出/嵌入。

与现有的合成聚合物或者低分子量的聚合物相比，来源于造纸制浆的碱木质素分子中含有大量的羧基和羟基，但其水溶性差，且在水溶液中存在π-π键堆叠作用而处于高度聚集状态，导致其与二氧化硅纳米材料之间的相互作用力较弱。二氧化硅本身由于表面的羟基存在氢键作用，因此在木质素中极易团聚，所制备的木质素多孔碳的孔道结构不均匀，影响其电化学性能。

发明内容

为了克服上述现有技术的缺点与不足，本发明的首要目的在于提供一种孔道均匀的木质素多孔碳的制备方法。

本发明方法利用纳米二氧化硅作为模板，以碱木质素作为碳源和分散剂制备孔道均匀的木质素多孔碳，并将其应用于锂离子电池负极活性材料，提高锂离子电池能量密度，循环稳定性和倍率性能。

本发明另一目的在于提供上述方法制备的孔道均匀的木质素多孔碳。

本发明再一目的在于提供上述孔道均匀的木质素多孔碳在锂离子电池负极材料中的应用。

本发明方法对基于碱木质素分子中的羟基和纳米二氧化硅表面羟基之间的氢键作用，利用碱木质素中的羟基高度分散纳米二氧化硅，在选择性溶剂中自组装制备二氧化硅高度分散的二氧化硅/木质素混合物，进一步利用水热反应，使碱木质素分子中的羧基与二氧化硅表面羟基之间以及木质素分子之间发生酯化反应生成结构致密的二氧化硅/木质素复合物，增强二氧化硅的分散性及与木质素的相互作用力，防止碳化过程中二氧化硅纳米颗粒的团聚和木质素的结构收缩；最后，经过碳化和碱洗后即可得到孔道大小、分布均匀木质素多孔碳，高度分散的纳米二氧化硅作为模板对木质素碳进行造孔活化，形成均一的介孔结构，大大增加了木质素碳的活性位点并且加快了锂离子在碳材料中的嵌入和脱出，显著提升锂离子电池的能量密度，循环稳定性和倍率性能。

本发明的目的通过下述方案实现：

一种孔道均匀的木质素多孔碳的制备方法，包括以下步骤：

(1)将碱木质素和助溶剂混匀后溶于乙醇中，配制浓度为5～20g/L乙醇溶液，加入纳米二氧化硅，混合均匀，加水析出，分离沉淀物，干燥，得到二氧化硅/木质素混合物；

(2)将步骤(1)中得到的二氧化硅/木质素混合物加入pH＝2～4的水中，配制浓度为10～100g/L的悬浮液，在120～200℃下反应1～3h，过滤后将沉淀物干燥，即得二氧化硅/木质素复合物，然后置于惰性气氛中，在500～900℃下碳化2～5h，得到二氧化硅/木质素碳复合材料；

(3)将步骤(2)制备的二氧化硅/木质素碳复合材料浸泡在1～5mol/L碱液中搅拌1～24h，再用水洗涤、过滤、干燥后即可得到木质素多孔碳材料；

以重量计，碱木质素：助溶剂：纳米二氧化硅的重量比分别是100：(1～10)：(10～400)。

所述的碱木质素可选自木浆碱木质素、竹浆碱木质素、麦草浆碱木质素、芦苇浆碱木质素、蔗渣浆碱木质素、龙须草浆碱木质素中的至少一种；

步骤(1)中，所述的助溶剂为苯甲酸、苯甲酸钠、对氨基苯甲酸、对氨基苯甲酸钠、对氨基苯磺酸、对氨基苯磺酸钠中的至少一种；

步骤(1)中，所述纳米二氧化硅的粒径为10～100nm，优选为30nm。

步骤(1)中，所述加水的体积为乙醇的1～10倍的体积，优选为3倍乙醇体积；

步骤(1)中，所述加水析出为搅拌状态下逐滴加水。所述逐滴加水是指加水速率为5～30mL/min，优选为10mL/min；

步骤(2)中，所述反应的温度优选为160℃，反应时间优选为1h；

步骤(3)中，所述的碱液可为氢氧化钾或氢氧化钠的溶液；

上述反应过程中，所述干燥均可包括鼓风干燥、真空干燥、红外干燥、喷雾干燥等干燥方式中的一种；

下面将更加详细地描述本发明。

(1)将碱木质素固体粉末和助溶剂混匀后溶于无水乙醇中，配制成质量浓度为5～20g/L乙醇溶液，加入纳米二氧化硅，混合均匀，然后在搅拌状态下逐滴加水，离心分离出沉淀物，干燥，得到二氧化硅/木质素混合物；

该步骤是利用碱木质素在助溶剂的作用下在无水乙醇中处于伸展状态，在水溶液中存在π-π键堆叠相互作用而处于高度聚集状态的性质，基于碱木质素与二氧化硅之间的氢键作用，通过在碱木质素/二氧化硅的乙醇分散液中逐滴加水，在选择性溶剂水-乙醇中自组装，得到分散均匀的二氧化硅/木质素混合物，该步骤是纳米二氧化硅在木质素中高效分散的关键。

在此步骤中，由于碱木质素分子中同时含有亲水和亲油官能团，因此其在水中溶解度较低，需要将其和助溶剂按照一定比例混匀以增大溶解度。优选的质量比为100：(1～10)，用量不足，起不到增大溶解度的作用；用量过多，影响后续纳米二氧化硅的分散。

配制浓度时，优选为5～20g/L，若浓度过低，会导致产物的收率低；若浓度过高，则碱木质素溶解效果变差。

(2)将步骤(1)中得到的二氧化硅/木质素混合物加入pH＝2～4的水中，配制成质量浓度为10～100g/L的悬浮液，混合均匀后，在水热反应釜120～200℃下反应1～3h，过滤后将沉淀物干燥，即得二氧化硅/木质素复合物，然后置于氮气氛围中，在500～900℃下碳化2～5h，得到二氧化硅/木质素碳复合材料；

配制悬浮液的质量浓度优选为10～100g/L，若浓度过低，会导致产量过少，降低生产效率；若浓度过高则会造成分散效果较差，最终影响木质素多孔碳的孔道结构和活化效果。

该步骤中，水热反应一方面可使木质素分子中的羧基与二氧化硅羟基之间发生酯化反应，有利于进一步增强二者之间的相互作用力，使纳米二氧化硅均匀、稳定地分散在木质素的三维网络结构中，另一方面，木质素分子之间的羧基和羟基通过酯化作用进行交联，进一步增强木质素分子的结构强度，防止碳化过程中发生收缩。反应温度为120～200℃，优选为160℃左右，反应时间优选为1h，反应中水的pH优选为2～4，否则会导致酯化反应效果较差。

此步骤中碳化氛围没有严格要求必须为氮气，可替换为氩气等其他惰性气体。碳化温度要求在500～900℃范围内，时间在2～5h，若温度或时间过低则会导致碳化不完全，过高不仅会提升生产成本，还造成木质素碳结构不稳定。

(3)将步骤(2)制备的二氧化硅/木质素碳复合材料浸泡在1～5mol/L碱液中搅拌1～24h，再用水洗涤、过滤、干燥后即可得到木质素多孔碳材料；

碱液浓度要求在1～5mol/L范围内，碱洗时间控制在1h以上，如果碱液浓度过低或碱洗时间过短，则会导致二氧化硅残余过多，孔道结构较少，其循环性能和倍率性能会大幅度降低。

本发明提供上述方法制备的孔道均匀的木质素多孔碳。本发明方法制备得到的木质素多孔碳比表面积范围为150～1500m²/g，孔径大小为5～50nm，孔容积为0.2～3.5cm³/g。

本发明还提供上述孔道均匀的木质素多孔碳在锂离子电池负极材料中的应用。

本发明相对于现有技术，具有如下的优点及有益效果：

(1)本发明制备的木质素多孔碳与传统化学或物理活化法制备的木质素碳相比，具有较高的有序化程度以及分布、大小均一的发达介孔结构，作为锂离子负极材料具有更高的可逆容量、循环性能和倍率性能，应用前景良好。

(2)在本发明木质素多孔碳的制备中，以来自碱法制浆黑液中回收的碱木质素作为碳源，以高度分散的二氧化硅纳米颗粒为模板，制备工艺简单，原料来源广、可再生、廉价易得、绿色环保，可以实现造纸黑液资源化利用，既节约资源又保护环境，具有广阔的应用前景。

附图说明

图1是本发明实施例1制得的木质素多孔碳的倍率性能图；

图2是本发明实施例1制得的木质素多孔碳的TG图；

图3是本发明实施例1制得的木质素多孔碳的氮气脱吸附图；

图4是本发明实施例1制得的木质素多孔碳的TEM图；

图5是本发明实施例1制得的木质素多孔碳的SEM图。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步详细的描述，但本发明的实施方式不限于此。

下列实施例中涉及的物料均可从商业渠道获得。

实施例1

将1g木浆碱木质素固体粉末和0.1g苯甲酸钠混匀后溶于200mL无水乙醇中，加入1g纳米二氧化硅(粒径20nm)并混合均匀，在搅拌状态下以5mL/min的速率加入200mL水，离心分离出沉淀物，干燥后得到二氧化硅/木质素混合物。

取1g二氧化硅/木质素混合物置于水热反应釜中，加入pH＝2的水100mL，混合均匀，加热至120℃，反应1h，过滤分离得到沉淀物，干燥后置于氮气氛围中升温至600℃，保持2h，制得二氧化硅/木质素碳复合材料，最后将其置于1mol/L NaOH溶液中搅拌24h，再经水洗涤、过滤、干燥后即可获得木质素多孔碳材料。

实施例2

将1g麦草碱木质素固体粉末和0.1g对氨基苯甲酸钠混匀后溶于50mL无水乙醇中，加入0.1g纳米二氧化硅(粒径100nm)并混合均匀，在搅拌状态下以30mL/min的速率加入500mL水，离心分离出沉淀物，干燥后得到二氧化硅/木质素混合物。

取1g二氧化硅/木质素混合物置于水热反应釜中，加入pH＝4的水10mL，混合均匀，加热至120℃，反应3h，过滤分离得到沉淀物，干燥后置于氮气氛围中升温至900℃，保持2h，制得二氧化硅/木质素碳复合材料，最后将其置于2mol/L NaOH溶液中搅拌12h，再经水洗涤、过滤、干燥后即可获得木质素多孔碳材料。

实施例3

将0.5g麦草碱木质素和0.5g竹浆碱木质素固体粉末与0.1g对氨基苯磺酸钠混匀后溶于50mL无水乙醇中，加入0.25g纳米二氧化硅(粒径30nm)并混合均匀，在搅拌状态下以30mL/min的速率加入150mL水，离心分离出沉淀物，干燥后得到二氧化硅/木质素混合物。

取1g二氧化硅/木质素混合物置于水热反应釜中，加入pH＝3的水20mL，混合均匀，加热至200℃，反应1h，过滤分离得到沉淀物，干燥后置于氮气氛围中升温至600℃，保持5h，制得二氧化硅/木质素碳复合材料，最后将其置于3mol/L KOH溶液中搅拌10h，再经水洗涤、过滤、干燥后即可获得木质素多孔碳材料。

实施例4

将5g木浆碱木质素固体粉末和0.05g对氨基苯磺酸钠混匀后溶于250mL无水乙醇中，加入2g纳米二氧化硅(粒径30nm)并混合均匀，在搅拌状态下以30mL/min的速率加入750mL水，离心分离出沉淀物，干燥后得到二氧化硅/木质素混合物。

取5g二氧化硅/木质素混合物置于水热反应釜中，加入pH＝3的水50mL，混合均匀，加热至160℃，反应2h，过滤分离得到沉淀物，干燥后置于氮气氛围中升温至800℃，保持2h，制得二氧化硅/木质素碳复合材料，最后将其置于4mol/L NaOH溶液中搅拌2h，再经水洗涤、过滤、干燥后即可获得木质素多孔碳材料。

实施例5

将3g芦苇浆碱木质素和2g蔗渣浆碱木质素固体粉末和0.05g对氨基苯磺酸钠混匀后溶于250mL无水乙醇中，加入3.5g纳米二氧化硅(粒径10nm)并混合均匀，在搅拌状态下以30mL/min的速率加入750mL水，离心分离出沉淀物，干燥后得到二氧化硅/木质素混合物。

取5g二氧化硅/木质素混合物置于水热反应釜中，加入pH＝3的水100mL，混合均匀，加热至160℃，反应1h，过滤分离得到沉淀物，干燥后置于氩气氛围中升温至700℃，保持3h，制得二氧化硅/木质素碳复合材料，最后将其置于5mol/L NaOH溶液中搅拌1h，再经水洗涤、过滤、干燥后即可获得木质素多孔碳材料。

实施例6

将2g竹浆碱木质素固体粉末和0.2g对氨基苯磺酸钠混匀后溶于200mL无水乙醇中，加入3g纳米二氧化硅(粒径30nm)并混合均匀，在搅拌状态下以10mL/min的速率加入600mL水，离心分离出沉淀物，干燥后得到二氧化硅/木质素混合物。

取2g二氧化硅/木质素混合物置于水热反应釜中，加入pH＝2的水100mL，混合均匀，加热至160℃，反应1h，过滤分离得到沉淀物，干燥后置于氩气氛围中升温至800℃，保持2h，制得二氧化硅/木质素碳复合材料，最后将其置于2mol/L KOH溶液中搅拌12h，再经水洗涤、过滤、干燥后即可获得木质素多孔碳材料。

对制备得到的木质素多孔碳材料应用于锂离子电池负极材料中并进行电化学测试和材料表征，结果见表1及图1～5。

合成样品的形貌和尺寸大小通过场发射扫描电子显微镜(SEM,HitachiS-550)以及高分辨场发射透射电子显微镜(HRTEM,JEOL JEM-2100F,200kV)测试。热重测试采用热分析仪(SDT Q600)，在空气气流(30mL·min-1)中以10℃/min升温至800℃。样品比表面积和孔道结构的测试使用全自动比表面及孔隙度分析仪(Micromeritics ASAP 2020instrument)。

电池组装采用半电池组装，型号为CR2032。正极材料的组成为活性物质80wt％，炭黑10wt％，聚偏氟乙烯(PVDF)10wt％，采用N-甲基-2-吡咯烷酮(NMP)作为溶剂进行涂布，其中活性物质即为上述制备得到的木质素多孔碳材料。锂片作为对电极，电解液以1mol/LLiPF₆作溶质，以体积比为1：1：1的碳酸乙烯酯(EC)、碳酸甲乙酯(EMC)、碳酸二甲酯(DMC)为溶剂配制而成。锂离子半电池的整个安装过程在氩气保护的手套箱中操作完成。使用Neware电池性能测试系统在0.01V～3.0V电压范围内以100mA/g和5A/g电流密度下进行电池的恒电流充电/放电性能测试，倍率性能测试在50mA/g、100mA/g、200mA/g、500mA/g和1000mA/g电流密度下完成。

表1是上述实施例制备的木质素多孔碳与未经任何改性的纯木质素碳以及经化学活化的木质素多孔碳在循环性能方面的比较。

表1中化学活化法木质素多孔碳的制备工艺如下：取1g K₂CO₃固体溶于10mL水中，加入1g木浆碱木质素固体粉末并搅拌溶解，然后在100℃下烘干，置于氮气氛围中升温至900℃，保持2h，得到黑色粉末状的碳化产物，最后再经水洗涤、过滤、干燥后即可获得木质素多孔碳材料。

表1木质素多孔碳材料的循环性能

实施例1所制得的木质素多孔碳材料在200mA/g的小电流密度和5A/g的大电流密度下经过100次循环后放电比容量分别为513mAh/g和172mAh/g，且循环稳定性较好，这在生物质碳材料中具有较大的性能优势。

此外，将实施例1所得的木质素多孔碳与未经改性的纯木质素碳、化学活化法制得的木质素多孔碳在循环性能上进行比较，结果显示在200mA/g下经过100次循环后经化学活化后的木质素多孔碳的嵌锂容量为500mAh/g，这是因为化学活化过程具有不可控性，导致孔道大小、分布不均，一定程度上延缓了锂离子的传输和脱出/嵌入速率。而未经任何处理的纯木质素碳由于发生结构上的收缩和塌陷，造成孔道的封闭和堵塞，大大阻碍了锂离子的传输，减少了木质素碳上的嵌锂活性位点，在200mA/g下的放电比容量仅有223mAh/g。

图1是本发明实施例1制得的木质素多孔碳材料的倍率性能图。从图中可看出，木质素多孔碳材料在高倍率下也具有较大的比容量，在50mA/g，100mA/g，200mA/g，500mA/g和1A/g电流密度下的比容量分别为624mAh/g，537mAh/g，450mAh/g，347mAh/g和252mAh/g。另外，复合材料的可逆性能也较好，当电流密度重新降为50mA/g时，其比容量回升至652mAh/g。

图2是本发明实施例1制得的木质素多孔碳材料的TG图，由图可知材料最终的残留质量基本为零，可以确认作为硬模板的二氧化硅纳米颗粒已全部洗净，最终所得材料为木质素多孔碳。

图3是本发明实施例1制得的木质素多孔碳材料的氮气脱吸附图和孔径分布图。从图中可以看出木质素多孔碳材料属于Ⅳ型脱吸附，具有发达的介孔结构，比表面积和孔容分别达到1107cm²/g和2.53cm³/g，而且平均孔径为20nm，与所用二氧化硅纳米颗粒的粒径(20nm)一致，间接表明碱洗前二氧化硅纳米颗粒在木质素碳中的分布十分均匀。

图4是本发明实施例1制得的木质素多孔碳材料的TEM图。从图中可看出木质素多孔碳材料呈三维网络状，具有发达的介孔结构，且孔道的大小和分布都十分均匀。

图5是本发明实施例1制得的木质素多孔碳材料的SEM图。从图中可以看出表面的木质素多孔碳交联成一片，结构紧密，孔道形状不一但分布、大小均匀。

上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种孔道均匀的木质素多孔碳的制备方法，其特征在于包括以下步骤：

(1)将碱木质素和助溶剂混匀后溶于乙醇中，配制浓度为5～20g/L乙醇溶液，加入纳米二氧化硅，混合均匀，加水析出，分离沉淀物，干燥，得到二氧化硅/木质素混合物；

(2)将步骤(1)中得到的二氧化硅/木质素混合物加入pH＝2～4的水中，配制浓度为10～100g/L的悬浮液，在120～200℃下反应1～3h，过滤后将沉淀物干燥，即得二氧化硅/木质素复合物，然后置于惰性气氛中，在500～900℃下碳化2～5h，得到二氧化硅/木质素碳复合材料；

(3)将步骤(2)制备的二氧化硅/木质素碳复合材料浸泡在1～5mol/L碱液中搅拌1～24h，再用水洗涤、过滤、干燥后即得到木质素多孔碳材料。

2.根据权利要求1所述的孔道均匀的木质素多孔碳的制备方法，其特征在于以重量计，所述碱木质素：助溶剂：纳米二氧化硅的重量比分别是100：(1～10)：(10～400)。

3.根据权利要求1所述的孔道均匀的木质素多孔碳的制备方法，其特征在于：所述的助溶剂为苯甲酸、苯甲酸钠、对氨基苯甲酸、对氨基苯甲酸钠、对氨基苯磺酸、对氨基苯磺酸钠中的至少一种。

4.根据权利要求1所述的孔道均匀的木质素多孔碳的制备方法，其特征在于：所述的碱木质素选自木浆碱木质素、竹浆碱木质素、麦草浆碱木质素、芦苇浆碱木质素、蔗渣浆碱木质素、龙须草浆碱木质素中的至少一种。

5.根据权利要求1所述的孔道均匀的木质素多孔碳的制备方法，其特征在于：所述纳米二氧化硅的粒径为10～100nm。

6.根据权利要求1所述的孔道均匀的木质素多孔碳的制备方法，其特征在于：步骤(1)中，所述加水的体积为乙醇的1～10倍的体积。

7.根据权利要求1所述的孔道均匀的木质素多孔碳的制备方法，其特征在于：步骤(2)中，所述反应的温度为160℃，反应时间为1h。

8.根据权利要求1所述的孔道均匀的木质素多孔碳的制备方法，其特征在于：步骤(3)中，所述的碱液为氢氧化钾或氢氧化钠的溶液。

9.一种孔道均匀的木质素多孔碳，其特征在于根据权利要求1～8任一项所述的制备方法得到。

10.权利要求9所述的孔道均匀的木质素多孔碳在锂离子电池负极材料中的应用。