CN109742367A - 木质炭纤维/金属氧化物复合负极材料及其制备方法和应用 - Google Patents

木质炭纤维/金属氧化物复合负极材料及其制备方法和应用 Download PDF

Info

Publication number
CN109742367A
CN109742367A CN201910019936.1A CN201910019936A CN109742367A CN 109742367 A CN109742367 A CN 109742367A CN 201910019936 A CN201910019936 A CN 201910019936A CN 109742367 A CN109742367 A CN 109742367A
Authority
CN
China
Prior art keywords
carbon fibe
wooden carbon
metal oxide
preparation
wooden
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN201910019936.1A
Other languages
English (en)
Other versions
CN109742367B (zh
Inventor
胡进波
张翔
刘贡钢
苌姗姗
李贤军
刘元
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Central South University of Forestry and Technology
Original Assignee
Central South University of Forestry and Technology
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Central South University of Forestry and Technology filed Critical Central South University of Forestry and Technology
Priority to CN201910019936.1A priority Critical patent/CN109742367B/zh
Publication of CN109742367A publication Critical patent/CN109742367A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN109742367B publication Critical patent/CN109742367B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10—Energy storage using batteries
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P70/00—Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
    • Y02P70/50—Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product

Landscapes

  • Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)

Abstract

本发明公开了一种木质炭纤维/金属氧化物复合负极材料，所述木质炭纤维/金属氧化物复合负极材料中木质炭纤维的直径为1μm～10μm，金属氧化物纳米颗粒均匀分布于炭纤维表面。本发明还公开了前述复合负极材料的制备方法，本发明的复合负极材料比容量大、倍率性能优异、体积能量密度高。

Description

木质炭纤维/金属氧化物复合负极材料及其制备方法和应用
技术领域
本发明涉及锂离子电池材料领域，尤其涉及一种木质炭纤维/金属氧化物复合负极材料及其制备方法和应用。
背景技术
近年来，手机、平板电脑、笔记本电脑等便携式电子产品的快速发展，以及新能源电动汽车的不断普及，对能量存储系统的需求在不断提高。锂离子电池作为新能源汽车的动力来源之一，已被列入我国《国家中长期科学和技术发展纲要》（2006-2020年）中。石墨作为锂离子电池负极材料，因其具有稳定性好、循环寿命长等优点，被广泛使用。然而，由于石墨的理论比容量仅为372 mAh/g，使石墨负极材料已无法满足对高能量密度和功率密度日益增长的需求。另外，大部分石墨负极材料都是通过天然矿产加工制得的，电动汽车的快速发展会导致石墨矿产资源的过度开采，使得石墨也将面临和石油等不可再生资源类似的窘境。从长远发展来看，作为大规模商业化的电动汽车用锂离子电池应该采用环保可再生、成本低廉、性能优异的负极材料。
生物质衍生炭材料作为一种环保可再生材料日渐受到广泛关注。生物质炭材料可由多种廉价的天然原材料热解而成，微观结构由石墨片层无序堆叠而成，平均层间距大于石墨，且其结构中含有一定数量的微孔。有研究人员尝试将生物质原材料直接热解得到炭负极材料，然而，该炭负极材料形貌不规整，难以完全发挥出应用于负极材料时的比容量大、倍率性能优异等特点。例如，公开号为CN107623105A的中国专利文献以生物废弃物（如芋头茎、稻壳等）为原料制备的炭负极材料，存在制备方法时间长、步骤繁琐等缺点，导致成本高，难以商业化，且该炭材料的颗粒尺寸大、形貌不规整，难以发挥生物质炭材料的优势。公开号为CN106948032A的中国专利文献以商用纤维素为原料，经过催化石墨化制备了炭纤维负极材料，该法制备的炭纤维负极材料存在纤维状形貌不明显、比容量小（368 mAh/g）等特点，难以真正取代现有的石墨负极材料。
发明内容
本发明要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种比容量大、倍率性能优异、体积能量密度高的木质炭纤维/金属氧化物复合负极材料，还提供一种原料来源丰富、环保可再生、工艺过程简单的木质炭纤维/金属氧化物复合负极材料的制备方法，并相应提供其应用。
为解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案：
一种木质炭纤维/金属氧化物复合负极材料，所述木质炭纤维/金属氧化物复合负极材料中的木质炭纤维的直径为1 μm ～10 μm，金属氧化物纳米颗粒均匀分布于木质炭纤维表面。
优选地，所述木质炭纤维/金属氧化物复合负极材料在充放电流为50 mA/g的条件下，首次放电比容量为823 mAh/g～979 mAh/g。
作为一个总的发明构思，本发明提供一种前述的木质炭纤维/金属氧化物复合负极材料的制备方法，包括以下步骤：
（1）将木质炭纤维分散于加有表面修饰剂的水溶液中，再加入金属盐，搅拌混合均匀后置于反应容器中，在120℃～160℃下进行水热反应，在木质炭纤维表面原位生长金属氧化物前驱体后，得沉淀物；
（2）将步骤（1）所得沉淀物过滤、干燥后，于保护气体氛围下升温至400 ℃～600 ℃进行烧结，得木质炭纤维/金属氧化物复合负极材料。
作为对上述技术方案的进一步改进：
所述步骤（1）中，所述表面修饰剂为十六烷基三甲基溴化铵、聚乙烯吡咯烷酮、季铵盐中的一种，所述加有表面修饰剂的水溶液的浓度为0.1%～1%。
所述步骤（1）中，所述木质炭纤维与金属盐的质量之比为1 g∶1 g～5 g，所述金属盐为硝酸镍、硝酸钴、硝酸铁、硝酸锰、高锰酸钾中的一种或多种。
所述步骤（1）中，所述木质炭纤维为木材炭纤维和/或竹材炭纤维。
所述步骤（1）中，所述水热反应的时间为4 h～12 h。
所述步骤（2）中，所述升温的速率为1 ℃/min～10 ℃/min，所述烧结的时间为1 h～3 h。
所述步骤（2）中，所述保护气体氛围为惰性气体。
作为一个总的发明构思，本发明还提供一种前述的木质炭纤维/金属氧化物复合负极材料或者前述的制备方法制得的木质炭纤维/金属氧化物复合负极材料在制备锂离子电池中的应用。
作为对上述技术方案的进一步改进：
所述应用包括以下步骤：将木质炭纤维/金属氧化物复合负极材料、导电炭黑和粘结剂混合，将所得混合物加入N-甲基吡咯烷酮溶剂中搅拌，然后在铜箔上涂膜，制备负极电极片，再以金属锂片为对电极，以LiPF6的EC/DMC/EMC混合液为电解液，以Celgard2400聚丙烯薄膜为隔膜，组装成纽扣电池。
本发明的主要创新点在于：
1、申请人通过长期实验研究发现，现有技术中通常是将生物质原材料直接热解成生物质炭材料，然后应用于负极材料领域，然而，这样制备得到的生物质炭材料具有振实密度低、放电比容量和倍率性能差等缺点。申请人发现生物质炭材料的形貌在这其中起到了重要影响作用，因此，申请人就这一技术问题进行了深入研究和开发。
2、本发明中的技术方案中在获得结构的木质炭纤维的基础上进行改性，与理论比容量高的金属氧化物原位复合，得到三维复合结构，使得到的木质炭纤维负极材料的首次放电比容量得到显著提高，与现有技术相比，具有突出的优势。
与现有技术相比，本发明的优点在于：
（1）本发明的木质炭纤维/金属氧化物复合负极材料木质炭纤维直径为1 μm ～10 μm。与金属氧化物复合后具有比石墨（372 mAh/g）更大的充放电比容量（如979 mAh/g），因木质炭纤维/金属氧化物复合负极材料具有独特的各向异性、快速的轴向电子传输和径向离子扩散特性，用作电极活性材料时将大幅度缩短锂离子迁移路径，锂离子可在其中快速穿梭，改善锂离子电池的倍率性能，比容量大且循环稳定性良好。
（2）本发明的木质炭纤维/金属氧化物复合负极材料的制备方法可改善生物质原材料中热解炭化后振实密度低的缺陷，提高了负极材料的体积能量密度。制备木质炭纤维的原料来源广泛丰富、环保可再生，与金属氧化物复合的工艺简便易行，工艺过程简单且成本低。
附图说明
图1是本发明实施例1中木质炭纤维/金属氧化物复合负极材料的SEM图。
图2是本发明实施例1中木质炭纤维/金属氧化物复合负极材料的XRD图。
图3是本发明实施例1中木质炭纤维/金属氧化物复合负极材料的Raman图。
图4是本发明实施例1中木质炭纤维/金属氧化物复合负极材料的首次充放电曲线图。
图5是本发明实施例2中木质炭纤维/金属氧化物复合负极材料的首次充放电曲线图。
图6是本发明实施例3中木质炭纤维/金属氧化物复合负极材料的首次充放电曲线图。
图7是本发明实施例4中木质炭纤维/金属氧化物复合负极材料的首次充放电曲线图。
图8是本发明对比例中1中炭纤维负极材料的首次充放电曲线图。
具体实施方式
以下结合说明书附图和具体优选的实施例对本发明作进一步描述，但并不因此而限制本发明的保护范围。
以下实施例中所采用的材料和仪器均为市售。
本发明的一种木质炭纤维/金属氧化物复合负极材料木质炭纤维的直径为1 μm～10 μm，金属氧化物纳米颗粒均匀分布于木质炭纤维表面。木质炭纤维/金属氧化物复合负极材料在充放电流为50 mA/g的条件下，首次放电比容量为823 mAh/g～979 mAh/g。
本发明一种木质炭纤维/金属氧化物复合负极材料的制备方法，包括以下步骤：
（1）将木质炭纤维分散于加有表面修饰剂的水溶液中，再加入金属盐，搅拌混合均匀后置于反应容器中，在120℃～160℃下进行水热反应，在木质炭纤维表面原位生长金属氧化物前驱体后，得沉淀物；
（2）将步骤（1）所得沉淀物过滤、干燥后，于保护气体氛围下升温至400 ℃～600 ℃进行烧结，得木质炭纤维/金属氧化物复合负极材料。
本发明的制备方法可改善生物质原材料中热解炭化后振实密度低的缺陷，显著提高负极材料的体积能量密度。制备木质炭纤维的原料来源广泛丰富、环保可再生，与金属氧化物复合的工艺简便易行，工艺过程简单且成本低。
实施例1：
一种本实施例的木质炭纤维/金属氧化物复合负极材料，木质炭纤维的直径为1 μm～10 μm，NiO纳米颗粒均匀分布于木质炭纤维表面，形成三维复合结构。在充放电流为50 mA/g时，首次放电比容量达978.7 mAh/g，充电比容量为633.2 mAh/g。
一种本实施例的木质炭纤维/金属氧化物复合负极材料的制备方法，包括以下步骤：
（1）将1 g木质炭纤维分散于加有0.1 g十六烷基三甲基溴化铵（CTAB）的60 mL水溶液中，再加入2 g硝酸镍，超声搅拌混合均匀，得混合溶液，然后将该混合溶液放入水热反应釜，在120 ℃下进行水热反应12 h，在木质炭纤维表面原位生长NiO前驱体，得沉淀物。
（2）将步骤（1）所得沉淀物过滤、清洗、干燥后，放入通氩气的管式炉中进行烧结，以10 ℃/min升温至400 ℃并保温3 h，冷却至室温，得到木质炭纤维/金属氧化物复合负极材料。
本实施例中，表面修饰剂为十六烷基三甲基溴化铵，在其他实施例中，表面修饰剂为聚乙烯吡咯烷酮、季铵盐的一种，也可取得相同或相似技术效果，作用是为了将金属氧化物更好的负载于木质炭纤维上。
本实施例中，金属盐为硝酸镍，在其他实施例中，金属盐为硝酸钴、硝酸铁、硝酸锰、高锰酸钾的一种或多种，也可取得相同或相似技术效果。
本实施例中，木质炭纤维为木材炭纤维，在其他实施例中，木质炭纤维采用竹材炭纤维也可取得相同或相似技术效果。木材炭纤维为松木炭纤维，具体制备步骤如下：
将松木粉碎过40目筛，称取10 g加入到120 mL质量浓度为30%的硝酸中，在80 ℃中搅拌3 h，以除去木质素、半纤维素和果胶等成分。待反应结束后，冷却至室温，将所得悬浮液在水中超声分散30 min后过滤干燥，得到木质炭纤维。
本实施例制备的木质炭纤维/金属氧化物复合负极材料的扫描电镜图（SEM）如图1所示，可以看出，木质炭纤维表面均匀分布NiO的纳米颗粒。该微观形貌有利于锂离子的存储和快速迁移，在后续将其应用于锂离子电池中提高锂离子电池的充放电容量。本实施例制备的木质炭纤维/NiO复合材料的XRD图和Raman图分别如图2和图3所示，表明得到了NiO的纯相，木质炭纤维为无定形结构。
一种本实施例制备的木质炭纤维/金属氧化物复合负极材料的应用，包括以下步骤：
取本实施例制得的0.32 g木质炭纤维/金属氧化物复合负极材料粉末，与导电炭黑、粘结剂（PVDF）混合，木质炭纤维/NiO、导电炭黑、粘结剂的质量比为8∶1∶1，然后将所得混合物加入N-甲基吡咯烷酮溶剂中搅拌6 h，随后在铜箔上涂膜，制备负极电极片；再以金属锂片为对电极、LiPF6的EC/DMC（即碳酸乙烯酯/碳酸二甲酯）混合液为电解液，电解液中，LiPF6的浓度为1mol/L，EC∶DMC∶EMC的质量比为1∶1∶1，以Celgard2400聚丙烯薄膜为隔膜，组装成纽扣电池。测得本实施例的木质炭纤维/金属氧化物复合负极材料在充放电流为50 mA/g时，首次放电比容量为978.7 mAh/g，充电比容量为633.2 mAh/g，首次充放电曲线如图4所示，可满足锂离子电池对高能量密度的需求。
实施例2：
一种本实施例的木质炭纤维/金属氧化物复合负极材料的制备方法，包括以下步骤：
（1）将1 g木质炭纤维分散于加有0.1 g CTAB的60 mL水溶液中，再加入1 g硝酸镍，超声搅拌混合均匀，得混合溶液，然后将该混合溶液放入水热反应釜，在120 ℃下进行水热反应6 h，在木质炭纤维表面原位生长NiO前驱体，得沉淀物。
（2）将步骤（1）所得沉淀物过滤、清洗、干燥后，放入通氩气的管式炉中进行烧结，以10 ℃/min升温至400 ℃并保温3 h，冷却至室温，得到木质炭纤维/金属氧化物复合负极材料。
本实施例中，木质炭纤维为木材炭纤维。木材炭纤维为松木炭纤维，制备过程与实施例1相同。
按实施例1中应用方案组装纽扣电池，测得本实施例制备的木质炭纤维/金属氧化物复合负极材料在充放电流为50 mA/g的条件下，首次放电比容量为948.4 mAh/g，充电比容量为616 mAh/g，首次充放电曲线如图5所示，可满足锂离子电池对高能量密度的需求。
实施例3：
一种本实施例的木质炭纤维/金属氧化物复合负极材料的制备方法，包括以下步骤：
（1）将1 g木质炭纤维分散于加有0.1 g CTAB的60 mL水溶液中，再加入1 g高锰酸钾，超声搅拌混合均匀，得混合溶液，然后将该混合溶液放入水热反应釜，在160 ℃下进行水热反应6 h，在木质炭纤维表面原位生长MnO前驱体，得沉淀物。
（2）将步骤（1）所得沉淀物过滤、清洗、干燥后，放入通氩气的管式炉中进行烧结，以10 ℃/min升温至600 ℃并保温2 h，冷却至室温，得到木质炭纤维/金属氧化物复合负极材料。
本实施例中，木质炭纤维为木材炭纤维。木材炭纤维为松木炭纤维，制备过程与实施例1相同。
按实施例1的应用方法组装纽扣电池，测得本实施例制备的木质炭纤维/金属氧化物复合负极材料在充放电流为50 mA/g的条件下首次放电比容量为933.8 mAh/g，充电比容量为525.7 mAh/g。首次充放电曲线如图6所示，可满足锂离子电池对高能量密度的需求。
实施例4：
一种本实施例的木质炭纤维/金属氧化物复合负极材料的制备方法，包括以下步骤：
（1）将1 g木质炭纤维分散于加有0.1 g CTAB的60 mL水溶液中，再加入2 g高锰酸钾，超声搅拌混合均匀，得混合溶液，然后将该混合溶液放入水热反应釜，在140 ℃下进行水热反应6 h，在木质炭纤维表面原位生长MnO前驱体，得沉淀物。
（2）将步骤（1）所得沉淀物过滤、清洗、干燥后，放入通氩气的管式炉中进行烧结，以10 ℃/min升温至600 ℃并保温2 h，冷却至室温，得到木质炭纤维/金属氧化物复合负极材料。
本实施例中，木质炭纤维为木材炭纤维。木材炭纤维为松木炭纤维，制备过程与实施例1相同。
按实施例1的应用方法组装纽扣电池，测得本实施例制备的木质炭纤维/金属氧化物复合负极材料在充放电流为50 mA/g的条件下首次放电比容量为923.3 mAh/g，充电比容量为514.2 mAh/g。首次充放电曲线如图7所示，可满足锂离子电池对高能量密度的需求。
实施例5：
一种本实施例的木质炭纤维/金属氧化物复合负极材料的制备方法，包括以下步骤：
（1）将1 g木质炭纤维分散于加有0.01 g CTAB的60 mL水溶液中，再加入2 g高锰酸钾，超声搅拌混合均匀，得混合溶液，然后将该混合溶液放入水热反应釜，在160 ℃下进行水热反应6 h，在木质炭纤维表面原位生长Mn3O4前驱体，得沉淀物。
（2）将步骤（1）所得沉淀物过滤、清洗、干燥后，放入通氩气的管式炉中进行烧结，以10 ℃/min升温至400 ℃并保温2 h。冷却至室温，得到木质炭纤维/金属氧化物复合负极材料。
本实施例中，木质炭纤维为木材炭纤维。木材炭纤维为松木炭纤维，制备过程与实施例1相同。
按实施例1的应用方法组装成纽扣电池，测得本发明制备的木质炭纤维/金属氧化物复合负极材料在充放电流为50 mA/g的条件下，首次放电比容量为899.7 mAh/g，充电比容量为625.4 mAh/g。
实施例6：
一种本实施例的木质炭纤维/金属氧化物复合负极材料的制备方法，包括以下步骤：
（1）将1 g木质炭纤维分散于加有0.1 g CTAB的60 mL水溶液中，再加入3 g高锰酸钾，超声搅拌混合均匀，得混合溶液，然后将该混合溶液放入水热反应釜，在160 ℃下进行水热反应4 h，在木质炭纤维表面原位生长Mn3O4前驱体，得沉淀物。
（2）将步骤（1）所得产沉淀物过滤、清洗、干燥后，放入通氩气的管式炉中进行烧结，以10 ℃/min升温至450 ℃并保温2 h。冷却至室温，得到木质炭纤维/金属氧化物复合负极材料。
本实施例中，木质炭纤维为木材炭纤维。木材炭纤维为松木炭纤维，制备过程与实施例1相同。
按实施例1的应用方法组装成纽扣电池，测得本发明制备的木质炭纤维/金属氧化物复合负极材料在充放电流为50 mA/g的条件下，首次放电比容量为823 mAh/g，充电比容量为581.7 mAh/g。
对比例1
一种锂离子电池用生物质炭纤维负极材料的制备方法，包括以下步骤：
将松木粉碎过40目筛，称取10 g加入到120 mL质量浓度为30%的硝酸中，在80 ℃中搅拌3 h，以除去木质素、半纤维素和果胶等成分。待反应结束后，冷却至室温，将所得悬浮液在水中超声分散30 min后过滤干燥得到原生木质纤维，再放入通氩气的管式炉中进行热解炭化，以10 ℃/min升温至1000 ℃并保温1 h。热解炭化后，冷却至室温，得到粉末状的锂离子电池用炭纤维负极材料。
按实施例1的应用方法组装成纽扣电池，测得本对比例制得的炭纤维负极材料在充放电流为50 mA/g的条件下首次放电比容量仅为585.2 mAh/g，充电比容量为390.7 mAh/g，低于其它实施例所得木质炭纤维/金属氧化物负极材料的比容量数据，充放电曲线如图8所示。
虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明。任何熟悉本领域的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围的情况下，都可利用上述揭示的技术内容对本发明技术方案做出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均应落在本发明技术方案保护的范围内。

Claims (10)

1.一种木质炭纤维/金属氧化物复合负极材料，其特征在于：所述木质炭纤维/金属氧化物复合负极材料中木质炭纤维的直径为1 μm ～10 μm，金属氧化物纳米颗粒均匀分布于木质炭纤维表面。
2.一种根据权利要求1所述的木质炭纤维/金属氧化物复合负极材料的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：
（1）将木质炭纤维分散于加有表面修饰剂的水溶液中，再加入金属盐，搅拌混合均匀后置于反应容器中，在120℃～160℃下进行水热反应，在木质炭纤维表面原位生长金属氧化物前驱体后，得沉淀物；
（2）将步骤（1）所得沉淀物过滤、干燥后，于保护气体氛围下升温至400 ℃～600 ℃进行烧结，得木质炭纤维/金属氧化物复合负极材料。
3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于：所述步骤（1）中，所述表面修饰剂为十六烷基三甲基溴化铵、聚乙烯吡咯烷酮、季铵盐中的一种，所述加有表面修饰剂的水溶液的浓度为0.1%～1%。
4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于：所述步骤（1）中，所述木质炭纤维与金属盐的质量之比为1 g∶1 g～5 g，所述金属盐为硝酸镍、硝酸钴、硝酸铁、硝酸锰、高锰酸钾中的一种或多种。
5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于：所述步骤（1）中，所述木质炭纤维为木材炭纤维和/或竹材炭纤维。
6.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于：所述步骤（1）中，所述水热反应的时间为4 h～12 h。
7.根据权利要求2至6中任一项所述的制备方法，其特征在于：所述步骤（2）中，所述升温的速率为1 ℃/min～10 ℃/min，所述烧结的时间为1 h～3 h。
8.根据权利要求2至6中任一项所述的制备方法，其特征在于：所述步骤（2）中，所述保护气体氛围为惰性气体。
9.一种如权利要求1所述的木质炭纤维/金属氧化物复合负极材料或者如权利要求2～8中任一项所述的制备方法制得的木质炭纤维/金属氧化物复合负极材料在制备锂离子电池中的应用。
10.根据权利要求9所述的应用，其特征在于，所述应用包括以下步骤：将木质炭纤维/金属氧化物复合负极材料、导电炭黑和粘结剂混合，将所得混合物加入N-甲基吡咯烷酮溶剂中搅拌，然后在铜箔上涂膜，制备负极电极片，再以金属锂片为对电极，以LiPF6的EC/DMC/EMC混合液为电解液，以Celgard2400聚丙烯薄膜为隔膜，组装成纽扣电池。
CN201910019936.1A 2019-01-09 2019-01-09 木质炭纤维/金属氧化物复合负极材料及其制备方法和应用 Active CN109742367B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201910019936.1A CN109742367B (zh) 2019-01-09 2019-01-09 木质炭纤维/金属氧化物复合负极材料及其制备方法和应用

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201910019936.1A CN109742367B (zh) 2019-01-09 2019-01-09 木质炭纤维/金属氧化物复合负极材料及其制备方法和应用

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN109742367A true CN109742367A (zh) 2019-05-10
CN109742367B CN109742367B (zh) 2021-02-26

Family

ID=66364119

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201910019936.1A Active CN109742367B (zh) 2019-01-09 2019-01-09 木质炭纤维/金属氧化物复合负极材料及其制备方法和应用

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN109742367B (zh)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114649516A (zh) * 2022-02-28 2022-06-21 华南理工大学 一种木质素炭/氧化镍纳米复合材料及其制备方法与应用
CN117117179A (zh) * 2023-10-25 2023-11-24 浙江帕瓦新能源股份有限公司 一种碳负极材料及其制备方法、钠离子电池

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103872326A (zh) * 2014-04-08 2014-06-18 福建师范大学 锂离子电池负极材料的套环状氧化物修饰碳纳米纤维
CN105161682A (zh) * 2015-08-31 2015-12-16 中原工学院 一种负载碳包覆四氧化三铁纳米粒子的取向碳微管束锂电池负极材料及其制备方法
CN108923047A (zh) * 2018-06-29 2018-11-30 中南林业科技大学 锂离子电池用中空炭纤维负极材料及其制备方法和应用

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103872326A (zh) * 2014-04-08 2014-06-18 福建师范大学 锂离子电池负极材料的套环状氧化物修饰碳纳米纤维
CN105161682A (zh) * 2015-08-31 2015-12-16 中原工学院 一种负载碳包覆四氧化三铁纳米粒子的取向碳微管束锂电池负极材料及其制备方法
CN108923047A (zh) * 2018-06-29 2018-11-30 中南林业科技大学 锂离子电池用中空炭纤维负极材料及其制备方法和应用

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114649516A (zh) * 2022-02-28 2022-06-21 华南理工大学 一种木质素炭/氧化镍纳米复合材料及其制备方法与应用
CN117117179A (zh) * 2023-10-25 2023-11-24 浙江帕瓦新能源股份有限公司 一种碳负极材料及其制备方法、钠离子电池

Also Published As

Publication number Publication date
CN109742367B (zh) 2021-02-26

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN103066280B (zh) 球形磷酸铁锂正极材料及其制备方法
CN102169996B (zh) 一种具有核壳结构的微球复合负极材料及其制备方法
CN102306759B (zh) 一种锂离子电池氧化亚硅复合负极材料及其制备方法
CN105355908B (zh) 锂离子电池复合负极材料及其制备方法、使用该材料的负极和锂离子电池
CN109755532A (zh) 木质炭纤维/金属氧化物/石墨烯复合负极材料及其制备方法和应用
CN111900360B (zh) 一种快充型高比容量的负极片及包括该负极片的锂离子电池
Zhu et al. Hollow TiNb2O7@ C spheres with superior rate capability and excellent cycle performance as anode material for lithium‐ion batteries
CN102659091A (zh) 一种高容量的石墨材料及其制备方法和其应用
CN107293705B (zh) 锂离子电池竹炭/金属氧化物复合负极材料及其制法和应用
CN101577332B (zh) 一种锂离子电池负极材料及其制备方法
CN105047892A (zh) 多孔硅材料、其制备方法与应用
CN111900362B (zh) 一种快充型高比容量的负极片及包括该负极片的锂离子电池
CN106099108A (zh) 一种电池级石墨/活性炭复合材料的制备方法
CN109950520A (zh) 一种含氮石墨烯包覆生物质碳负极材料及其制备方法
CN114613974B (zh) 一种长寿命快充型锂离子电池负极材料及其制备方法
CN106340633A (zh) 一种高性能锂离子电池用复合纳米材料及其制备方法
CN108923047A (zh) 锂离子电池用中空炭纤维负极材料及其制备方法和应用
CN115763717A (zh) 钠离子电池正极材料、其制备方法、钠离子电池正极极片以及钠离子电池
CN107601579A (zh) 一种高性能多孔Co‑Mn‑O纳米片材料的制备方法及其所得材料和应用
CN108615888A (zh) 锂离子电池用生物质炭纤维负极材料及其制备方法和应用
CN107394178A (zh) 一种钠离子电池负极用碳酸钴/石墨烯复合材料及其制备方法与应用
CN103000879A (zh) 一种具有一维多孔结构的尖晶石型锂镍锰氧的制备方法
CN109742367A (zh) 木质炭纤维/金属氧化物复合负极材料及其制备方法和应用
CN106450228B (zh) 一种锂离子电池用复合纳米材料及其制备方法
Feng et al. Energy-saving synthesis of functional CoS2/rGO interlayer with enhanced conversion kinetics for high-performance lithium-sulfur batteries

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant