CN113135559A - 不同维数取向型碳材料、其制备方法及应用 - Google Patents
不同维数取向型碳材料、其制备方法及应用 Download PDFInfo
- Publication number
- CN113135559A CN113135559A CN202110419072.XA CN202110419072A CN113135559A CN 113135559 A CN113135559 A CN 113135559A CN 202110419072 A CN202110419072 A CN 202110419072A CN 113135559 A CN113135559 A CN 113135559A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- substance
- carbon
- oriented carbon
- compounds
- resin
- 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.)
- Pending
Links
- 239000003575 carbonaceous material Substances 0.000 title claims abstract description 51
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 title claims abstract description 14
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims abstract description 40
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 37
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 30
- -1 saccharide compounds Chemical class 0.000 claims abstract description 23
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 15
- 239000011259 mixed solution Substances 0.000 claims abstract description 14
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 12
- 229920005989 resin Polymers 0.000 claims abstract description 11
- 239000011347 resin Substances 0.000 claims abstract description 11
- 150000001298 alcohols Chemical class 0.000 claims abstract description 8
- 150000002170 ethers Chemical class 0.000 claims abstract description 8
- 235000011089 carbon dioxide Nutrition 0.000 claims abstract description 6
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims abstract description 4
- 238000001035 drying Methods 0.000 claims description 21
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N Hydrochloric acid Chemical compound Cl VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 20
- 239000012535 impurity Substances 0.000 claims description 18
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims description 16
- LYCAIKOWRPUZTN-UHFFFAOYSA-N Ethylene glycol Chemical compound OCCO LYCAIKOWRPUZTN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 15
- RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N ether Substances CCOCC RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 15
- 238000000197 pyrolysis Methods 0.000 claims description 14
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 12
- LQZZUXJYWNFBMV-UHFFFAOYSA-N dodecan-1-ol Chemical compound CCCCCCCCCCCCO LQZZUXJYWNFBMV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 12
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 11
- WMFOQBRAJBCJND-UHFFFAOYSA-M Lithium hydroxide Chemical compound [Li+].[OH-] WMFOQBRAJBCJND-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 9
- KWYUFKZDYYNOTN-UHFFFAOYSA-M Potassium hydroxide Chemical compound [OH-].[K+] KWYUFKZDYYNOTN-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 9
- 239000003822 epoxy resin Substances 0.000 claims description 9
- 229920000647 polyepoxide Polymers 0.000 claims description 9
- 229910001413 alkali metal ion Inorganic materials 0.000 claims description 8
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 8
- 238000005406 washing Methods 0.000 claims description 7
- XTHFKEDIFFGKHM-UHFFFAOYSA-N Dimethoxyethane Chemical compound COCCOC XTHFKEDIFFGKHM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N Phosphoric acid Chemical compound OP(O)(O)=O NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N Sulfuric acid Chemical compound OS(O)(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- WQZGKKKJIJFFOK-GASJEMHNSA-N Glucose Natural products OC[C@H]1OC(O)[C@H](O)[C@@H](O)[C@@H]1O WQZGKKKJIJFFOK-GASJEMHNSA-N 0.000 claims description 5
- 239000003792 electrolyte Substances 0.000 claims description 5
- 239000008103 glucose Substances 0.000 claims description 5
- 239000004698 Polyethylene Substances 0.000 claims description 4
- CZMRCDWAGMRECN-UGDNZRGBSA-N Sucrose Chemical compound O[C@H]1[C@H](O)[C@@H](CO)O[C@@]1(CO)O[C@@H]1[C@H](O)[C@@H](O)[C@H](O)[C@@H](CO)O1 CZMRCDWAGMRECN-UGDNZRGBSA-N 0.000 claims description 4
- 229930006000 Sucrose Natural products 0.000 claims description 4
- 229920000573 polyethylene Polymers 0.000 claims description 4
- 239000005720 sucrose Substances 0.000 claims description 4
- ZNQVEEAIQZEUHB-UHFFFAOYSA-N 2-ethoxyethanol Chemical compound CCOCCO ZNQVEEAIQZEUHB-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 239000002202 Polyethylene glycol Substances 0.000 claims description 3
- 239000004793 Polystyrene Substances 0.000 claims description 3
- 229920002472 Starch Polymers 0.000 claims description 3
- 229910000147 aluminium phosphate Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 claims description 3
- WGCNASOHLSPBMP-UHFFFAOYSA-N hydroxyacetaldehyde Natural products OCC=O WGCNASOHLSPBMP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 239000005011 phenolic resin Substances 0.000 claims description 3
- 229920006122 polyamide resin Polymers 0.000 claims description 3
- 229920001225 polyester resin Polymers 0.000 claims description 3
- 239000004645 polyester resin Substances 0.000 claims description 3
- 229920001223 polyethylene glycol Polymers 0.000 claims description 3
- 229920002223 polystyrene Polymers 0.000 claims description 3
- 235000019698 starch Nutrition 0.000 claims description 3
- 239000008107 starch Substances 0.000 claims description 3
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 46
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 44
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 abstract description 39
- 239000004005 microsphere Substances 0.000 abstract description 28
- 239000002134 carbon nanofiber Substances 0.000 abstract description 23
- 239000002253 acid Substances 0.000 abstract description 6
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 abstract description 6
- 238000012983 electrochemical energy storage Methods 0.000 abstract description 5
- 239000011232 storage material Substances 0.000 abstract description 5
- 239000003513 alkali Substances 0.000 abstract description 3
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 abstract description 3
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 abstract description 3
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 27
- 239000008367 deionised water Substances 0.000 description 21
- 229910021641 deionized water Inorganic materials 0.000 description 21
- 238000000967 suction filtration Methods 0.000 description 15
- 238000002791 soaking Methods 0.000 description 14
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 description 13
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 description 13
- 238000001027 hydrothermal synthesis Methods 0.000 description 11
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 10
- 238000003917 TEM image Methods 0.000 description 9
- HBBGRARXTFLTSG-UHFFFAOYSA-N Lithium ion Chemical compound [Li+] HBBGRARXTFLTSG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 229910001416 lithium ion Inorganic materials 0.000 description 8
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 8
- 238000001878 scanning electron micrograph Methods 0.000 description 8
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 7
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 7
- XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N Argon Chemical compound [Ar] XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 5
- 239000010431 corundum Substances 0.000 description 5
- 229910052593 corundum Inorganic materials 0.000 description 5
- 230000001788 irregular Effects 0.000 description 5
- 239000002073 nanorod Substances 0.000 description 5
- 229910052573 porcelain Inorganic materials 0.000 description 5
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 4
- 229910002804 graphite Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000010439 graphite Substances 0.000 description 4
- 238000001000 micrograph Methods 0.000 description 4
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 4
- 239000002121 nanofiber Substances 0.000 description 4
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 4
- 229920000049 Carbon (fiber) Polymers 0.000 description 3
- DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M Ilexoside XXIX Chemical compound C[C@@H]1CC[C@@]2(CC[C@@]3(C(=CC[C@H]4[C@]3(CC[C@@H]5[C@@]4(CC[C@@H](C5(C)C)OS(=O)(=O)[O-])C)C)[C@@H]2[C@]1(C)O)C)C(=O)O[C@H]6[C@@H]([C@H]([C@@H]([C@H](O6)CO)O)O)O.[Na+] DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M 0.000 description 3
- 229910052786 argon Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000004917 carbon fiber Substances 0.000 description 3
- 239000002041 carbon nanotube Substances 0.000 description 3
- 229910021393 carbon nanotube Inorganic materials 0.000 description 3
- 238000007731 hot pressing Methods 0.000 description 3
- 238000005289 physical deposition Methods 0.000 description 3
- 239000011734 sodium Substances 0.000 description 3
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 3
- KXGFMDJXCMQABM-UHFFFAOYSA-N 2-methoxy-6-methylphenol Chemical compound [CH]OC1=CC=CC([CH])=C1O KXGFMDJXCMQABM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000006245 Carbon black Super-P Substances 0.000 description 2
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000004593 Epoxy Substances 0.000 description 2
- KMTRUDSVKNLOMY-UHFFFAOYSA-N Ethylene carbonate Chemical group O=C1OCCO1 KMTRUDSVKNLOMY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N Lithium Chemical compound [Li] WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N Potassium Chemical compound [K] ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- NPYPAHLBTDXSSS-UHFFFAOYSA-N Potassium ion Chemical compound [K+] NPYPAHLBTDXSSS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 description 2
- 235000014633 carbohydrates Nutrition 0.000 description 2
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 description 2
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 2
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 2
- 239000006258 conductive agent Substances 0.000 description 2
- 239000011889 copper foil Substances 0.000 description 2
- IEJIGPNLZYLLBP-UHFFFAOYSA-N dimethyl carbonate Chemical compound COC(=O)OC IEJIGPNLZYLLBP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000011888 foil Substances 0.000 description 2
- 229910052744 lithium Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000004377 microelectronic Methods 0.000 description 2
- 229920001568 phenolic resin Polymers 0.000 description 2
- 229910052700 potassium Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011591 potassium Substances 0.000 description 2
- 229910001414 potassium ion Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 2
- 238000005096 rolling process Methods 0.000 description 2
- 239000002002 slurry Substances 0.000 description 2
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910001415 sodium ion Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 2
- 238000001291 vacuum drying Methods 0.000 description 2
- GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N Nitric acid Chemical compound O[N+]([O-])=O GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- FKNQFGJONOIPTF-UHFFFAOYSA-N Sodium cation Chemical compound [Na+] FKNQFGJONOIPTF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000013019 agitation Methods 0.000 description 1
- 238000001354 calcination Methods 0.000 description 1
- 238000005285 chemical preparation method Methods 0.000 description 1
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 1
- 238000005137 deposition process Methods 0.000 description 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 229910003460 diamond Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010432 diamond Substances 0.000 description 1
- 239000003365 glass fiber Substances 0.000 description 1
- 229910021397 glassy carbon Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000005087 graphitization Methods 0.000 description 1
- 229910021385 hard carbon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011229 interlayer Substances 0.000 description 1
- 238000005272 metallurgy Methods 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 229910017604 nitric acid Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000005457 optimization Methods 0.000 description 1
- 239000011236 particulate material Substances 0.000 description 1
- 238000011056 performance test Methods 0.000 description 1
- 239000002243 precursor Substances 0.000 description 1
- 230000035484 reaction time Effects 0.000 description 1
- 230000008707 rearrangement Effects 0.000 description 1
- 238000002407 reforming Methods 0.000 description 1
- 229910021384 soft carbon Inorganic materials 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
- C01B32/00—Carbon; Compounds thereof
- C01B32/15—Nano-sized carbon materials
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B82—NANOTECHNOLOGY
- B82Y—SPECIFIC USES OR APPLICATIONS OF NANOSTRUCTURES; MEASUREMENT OR ANALYSIS OF NANOSTRUCTURES; MANUFACTURE OR TREATMENT OF NANOSTRUCTURES
- B82Y40/00—Manufacture or treatment of nanostructures
-
- D—TEXTILES; PAPER
- D01—NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
- D01F—CHEMICAL FEATURES IN THE MANUFACTURE OF ARTIFICIAL FILAMENTS, THREADS, FIBRES, BRISTLES OR RIBBONS; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED FOR THE MANUFACTURE OF CARBON FILAMENTS
- D01F9/00—Artificial filaments or the like of other substances; Manufacture thereof; Apparatus specially adapted for the manufacture of carbon filaments
- D01F9/08—Artificial filaments or the like of other substances; Manufacture thereof; Apparatus specially adapted for the manufacture of carbon filaments of inorganic material
- D01F9/12—Carbon filaments; Apparatus specially adapted for the manufacture thereof
-
- D—TEXTILES; PAPER
- D01—NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
- D01F—CHEMICAL FEATURES IN THE MANUFACTURE OF ARTIFICIAL FILAMENTS, THREADS, FIBRES, BRISTLES OR RIBBONS; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED FOR THE MANUFACTURE OF CARBON FILAMENTS
- D01F9/00—Artificial filaments or the like of other substances; Manufacture thereof; Apparatus specially adapted for the manufacture of carbon filaments
- D01F9/08—Artificial filaments or the like of other substances; Manufacture thereof; Apparatus specially adapted for the manufacture of carbon filaments of inorganic material
- D01F9/12—Carbon filaments; Apparatus specially adapted for the manufacture thereof
- D01F9/14—Carbon filaments; Apparatus specially adapted for the manufacture thereof by decomposition of organic filaments
- D01F9/20—Carbon filaments; Apparatus specially adapted for the manufacture thereof by decomposition of organic filaments from polyaddition, polycondensation or polymerisation products
- D01F9/21—Carbon filaments; Apparatus specially adapted for the manufacture thereof by decomposition of organic filaments from polyaddition, polycondensation or polymerisation products from macromolecular compounds obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds
-
- D—TEXTILES; PAPER
- D01—NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
- D01F—CHEMICAL FEATURES IN THE MANUFACTURE OF ARTIFICIAL FILAMENTS, THREADS, FIBRES, BRISTLES OR RIBBONS; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED FOR THE MANUFACTURE OF CARBON FILAMENTS
- D01F9/00—Artificial filaments or the like of other substances; Manufacture thereof; Apparatus specially adapted for the manufacture of carbon filaments
- D01F9/08—Artificial filaments or the like of other substances; Manufacture thereof; Apparatus specially adapted for the manufacture of carbon filaments of inorganic material
- D01F9/12—Carbon filaments; Apparatus specially adapted for the manufacture thereof
- D01F9/14—Carbon filaments; Apparatus specially adapted for the manufacture thereof by decomposition of organic filaments
- D01F9/20—Carbon filaments; Apparatus specially adapted for the manufacture thereof by decomposition of organic filaments from polyaddition, polycondensation or polymerisation products
- D01F9/24—Carbon filaments; Apparatus specially adapted for the manufacture thereof by decomposition of organic filaments from polyaddition, polycondensation or polymerisation products from macromolecular compounds obtained otherwise than by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds
-
- D—TEXTILES; PAPER
- D01—NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
- D01F—CHEMICAL FEATURES IN THE MANUFACTURE OF ARTIFICIAL FILAMENTS, THREADS, FIBRES, BRISTLES OR RIBBONS; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED FOR THE MANUFACTURE OF CARBON FILAMENTS
- D01F9/00—Artificial filaments or the like of other substances; Manufacture thereof; Apparatus specially adapted for the manufacture of carbon filaments
- D01F9/08—Artificial filaments or the like of other substances; Manufacture thereof; Apparatus specially adapted for the manufacture of carbon filaments of inorganic material
- D01F9/12—Carbon filaments; Apparatus specially adapted for the manufacture thereof
- D01F9/14—Carbon filaments; Apparatus specially adapted for the manufacture thereof by decomposition of organic filaments
- D01F9/20—Carbon filaments; Apparatus specially adapted for the manufacture thereof by decomposition of organic filaments from polyaddition, polycondensation or polymerisation products
- D01F9/24—Carbon filaments; Apparatus specially adapted for the manufacture thereof by decomposition of organic filaments from polyaddition, polycondensation or polymerisation products from macromolecular compounds obtained otherwise than by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds
- D01F9/26—Carbon filaments; Apparatus specially adapted for the manufacture thereof by decomposition of organic filaments from polyaddition, polycondensation or polymerisation products from macromolecular compounds obtained otherwise than by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds from polyesters
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
- H01M10/05—Accumulators with non-aqueous electrolyte
- H01M10/052—Li-accumulators
- H01M10/0525—Rocking-chair batteries, i.e. batteries with lithium insertion or intercalation in both electrodes; Lithium-ion batteries
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
- H01M10/05—Accumulators with non-aqueous electrolyte
- H01M10/054—Accumulators with insertion or intercalation of metals other than lithium, e.g. with magnesium or aluminium
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M4/00—Electrodes
- H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
- H01M4/36—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids
- H01M4/58—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids of inorganic compounds other than oxides or hydroxides, e.g. sulfides, selenides, tellurides, halogenides or LiCoFy; of polyanionic structures, e.g. phosphates, silicates or borates
- H01M4/583—Carbonaceous material, e.g. graphite-intercalation compounds or CFx
- H01M4/587—Carbonaceous material, e.g. graphite-intercalation compounds or CFx for inserting or intercalating light metals
-
- 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
- Y02P20/00—Technologies relating to chemical industry
- Y02P20/50—Improvements relating to the production of bulk chemicals
- Y02P20/54—Improvements relating to the production of bulk chemicals using solvents, e.g. supercritical solvents or ionic liquids
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Textile Engineering (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- Nanotechnology (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)
Abstract
本发明涉及取向型碳材料生产技术领域，尤其涉及一种不同维数取向型碳材料、其制备方法及应用。制备方法包括：将物料在300～700℃反应2～24h，得到不同维数取向型碳材料；所述物料为物质a；或所述物料为包括物质a与物质b的混合液；所述物质a包括树脂、醇类化合物、醚类化合物或糖类化合物；所述物质b包括水、干冰和冰中的至少一种。本发明以树脂、醇类化合物、醚类化合物或糖类化合物作为碳源，利用酸或碱调整pH值，首次在水或二氧化碳的超临界体中制备出碳微球、碳纳米棒、碳纳米纤维。本发明的方法具有反应可控，工艺简单的特点，制备的碳材料展现出明显的取向性且具有良好的重现性，作为电化学储能材料展现出优异的性能。
Description
技术领域
本发明涉及取向型碳材料生产技术领域，尤其涉及一种不同维数取向型碳材料、其制备方法及应用。
背景技术
碳材料种类繁多，从具有晶体结构的金刚石、石墨、碳纤维、碳纳米管到非石墨化结构的软碳、硬碳、玻璃碳、多孔碳等，均在人类生活中扮演着重要角色，其应用遍布机械、电子、电器、航空航天、冶金以及化学等各个领域。
但是，对于确定的碳材料而言，其微观结构通常表现出特定性。如石墨具有大的(002)晶面和较小的层间距；碳纤维、碳纳米管的(002)晶面一般沿轴向排列，这些都导致其在理化性质上表现出各项异性。以碳纳米纤维为例，平行(002)晶面方向，不管是电子传输能力、声子传导能力还是力学强度均远远高于垂直于(002)晶面方向。因此，根据应用领域的要求合理进行取向设计，可以最大化地发挥出碳材料的性能。
目前，制备(002)取向型碳材料的方法主要有高温定向热解法、物理沉积法、热压法等。高温定向热解法通常是以耐高温物质作为模板，在高温下进行限域热解有机物，从而制备高度(002)取向型碳材料。高温定向热解制备碳材料取向度高，但其严重受限于模板与有机前驱体种类。物理沉积法则以石墨等为碳源，在物理条件下使之蒸发或溅射出转移至目标处进行结构重排获得取向型碳材料。物理沉积法可以通过调整各项物理参数，如电压、电流、极间距以及原料配比等获得不同结构的目标产物，但沉积过程难以控制，设备成本高，其规模生产还需进一步探索。热压法结合压力与高温，将碳材料进行取向重整，但其一般都是宏观尺度的调控，对于微观尺度的优化还有待进一步发展。因此，为促进取向碳材料发展，探索简单的化学制备方法制备高取向碳材料十分关键。
发明内容
有鉴于此，本发明要解决的技术问题在于提供一种不同维数取向型碳材料、其制备方法及应用，本发明制备的碳材料均展现出明显的取向性，作为电化学储能材料可以展现出优异的电化学性能。
本发明提供了一种不同维数取向型碳材料的制备方法，包括以下步骤：
将物料在300～700℃反应2～24h，得到不同维数取向型碳材料；
所述物料为物质a；或所述物料为包括物质a与物质b的混合液；
所述物质a包括树脂、醇类化合物、醚类化合物或糖类化合物；
所述物质b包括水、干冰和冰中的至少一种。
优选的，所述混合液的pH值为1～10；
调节所述混合液的pH值的试剂包括盐酸、硫酸、磷酸、氢氧化锂、氢氧化钠和氢氧化钾中的至少一种。
优选的，所述树脂包括环氧树脂、酚醛树脂、聚酯树脂、聚酰胺树脂、聚乙烯和聚苯乙烯中的至少一种；
所述醇类化合物包括乙醇、乙二醇、十二醇、葵二醇和聚乙二醇中的至少一种。
优选的，所述醚类化合物包括乙醚、乙二醇乙醚和乙二醇二甲醚中的至少一种。
优选的，所述糖类化合物包括葡萄糖、淀粉和蔗糖中的至少一种。
优选的，物质a与物质b的用量比为1g：1～10mL或1mL：1～10mL。
优选的，所述反应后，还包括：
将所述反应后的产物自然冷却至室温，除杂，洗涤和干燥。
优选的，所述干燥后，还包括：
将所述反应后的产物在1000～2000℃下进行高温热解，得到不同维数取向型碳材料；
所述反应后的产物升温至1000～2000℃的升温速率为1～3℃/min；
所述高温热解的时间为1～12h。
本发明还提供了一种上文所述的制备方法制得的不同维数取向型碳材料。
本发明还提供了一种碱金属离子电池，包括正极、负极、隔膜和电解液，其特征在于，所述正极包括上文所述的不同维数取向型碳材料。
本发明提供了一种不同维数取向型碳材料的制备方法，包括以下步骤：将物料在300～700℃反应2～24h，得到不同维数取向型碳材料；所述物料为物质a；或所述物料为包括物质a与物质b的混合液；所述物质a包括树脂、醇类化合物、醚类化合物或糖类化合物；所述物质b包括水、干冰和冰中的至少一种。本发明以树脂、醇类化合物、醚类化合物或糖类化合物作为碳源，利用酸或碱调整pH值，首次在水或二氧化碳的超临界体中制备出碳微球、碳纳米棒、碳纳米纤维。本发明的方法具有反应可控，工艺简单的特点，制备的碳材料均展现出明显的取向性且具有良好的重现性。本发明制备的碳微米球、碳纳米纤维以及碳纳米棒的边缘沿同一取向生长，(002)晶面均垂直于轴向方向，作为电化学储能材料展现出优异的性能，作为催化剂载体、微电子学方面也具有广泛应用前景。
附图说明
图1为本发明实施例10制得的取向型碳微米球的SEM图；
图2为本发明实施例10制得的取向型碳微米球的TEM图；
图3为本发明实施例11制得的取向型碳纳米棒的SEM图；
图4为本发明实施例11制得的取向型碳纳米棒的TEM图；
图5为本发明实施例12制得的取向型碳纳米纤维的SEM图；
图6为本发明实施例12制得的取向型碳纳米纤维的TEM图；
图7为本发明实施例12制得的取向型碳纳米纤维的TEM图；
图8为本发明实施例14制得的取向型碳纳米弹簧的SEM图；
图9为本发明实施例15制得的取向型碳纳米纤维的SEM图；
图10为本发明比较例1制得的不规则的碳材料的SEM图；
图11为本发明比较例1制得的不规则的块体碳材料的TEM图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例，对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明提供了一种不同维数取向型碳材料的制备方法，包括以下步骤：
将物料在300～700℃反应2～24h，得到不同维数取向型碳材料；
所述物料为物质a；或所述物料为包括物质a与物质b的混合液；
所述物质a包括树脂、醇类化合物、醚类化合物或糖类化合物；
所述物质b包括水、干冰和冰中的至少一种。
在本发明的某些实施例中，包括物质a与物质b的混合液按照以下方法制备得到：
将物质a与物质b混匀，得到混合液。
在本发明的某些实施例中，所述混匀在室温下进行。在本发明的某些实施例中，所述混匀在搅拌的条件下进行。
在本发明的某些实施例中，所述混合液的pH值为1～10。在某些实施例中，所述混合液的pH值为7、6.5、10、5或3。在本发明的某些实施例中，将物质a与物质b直接混合后的混合液的pH值不在1～10的范围时，需要采用试剂调节所述混合液的pH值为1～10。在本发明的某些实施例中，调节所述混合液的pH值的试剂包括盐酸、硫酸、磷酸、氢氧化锂、氢氧化钠和氢氧化钾中的至少一种。
在本发明的某些实施例中，所述树脂包括环氧树脂、酚醛树脂、聚酯树脂、聚酰胺树脂、聚乙烯和聚苯乙烯中的至少一种。在本发明的某些实施例中，所述环氧树脂的类型为E-51，平均环氧值为51％。
在本发明的某些实施例中，所述醇类化合物包括乙醇、乙二醇、十二醇、葵二醇和聚乙二醇中的至少一种。
在本发明的某些实施例中，所述醚类化合物包括乙醚、乙二醇乙醚和乙二醇二甲醚中的至少一种。
在本发明的某些实施例中，所述糖类化合物包括葡萄糖、淀粉和蔗糖中的至少一种。
在本发明的某些实施例中，物质a与物质b的用量比为1g：1～10mL或1mL：1～10mL。在某些实施例中，物质a与物质b的用量比为1g：10mL、1mL：1mL、1g：5mL或1mL：9mL。
得到混合液后，将所述混合液在300～700℃反应2～24h，得到不同维数取向型碳材料。
在本发明的某些实施例中，所述反应的温度为500℃或700℃。在本发明的某些实施例中，所述反应的时间为10h。在本发明的某些实施例中，所述反应在高温不锈钢釜内进行。
在本发明的某些实施例中，所述反应后，还包括：
将所述反应后的产物自然冷却至室温，除杂，洗涤和干燥。
在本发明的某些实施例中，所述除杂的方法包括：
将自然冷却至室温的产物用酸液浸泡。
在本发明的某些实施例中，所述酸液为稀盐酸或稀硝酸。
在本发明的某些实施例中，将自然冷却至室温的产物用酸液浸泡6～7h。
在本发明的某些实施例中，所述洗涤包括：用去离子水抽滤清洗。以除去杂质。在本发明的某些实施例中，所述抽滤清洗的次数为5次。
本发明对所述干燥的方法并无特殊的限制，采用本领域技术人员熟知的干燥的方法即可。
在本发明的某些实施例中，所述干燥后，还包括：
将所述干燥后的产物在1000～2000℃下进行高温热解，得到不同维数取向型碳材料。
在本发明的某些实施例中，所述干燥后的产物升温至1000～2000℃的升温速率为1～3℃/min。在某些实施例中，所述干燥后的产物的升温速率为2℃/min。
在本发明的某些实施例中，所述高温热解的温度为1000～2000℃。在本发明的某些实施例中，所述高温热解的温度为1400℃。
在本发明的某些实施例中，所述高温热解的时间为1～12h。在本发明的某些实施例中，所述高温热解的时间为5h。
在本发明的某些实施例中，所述高温热解在刚玉瓷舟中进行。
本发明对上文采用的原料的来源并无特殊的限制，可以为一般市售。
本发明还提供了一种上文所述的制备方法制得的不同维数取向型碳材料。
在本发明的某些实施例中，所述不同维数取向型碳材料为(002)取向型碳材料。
本发明提供的不同维数取向型碳材料可以为碳微米球、碳纳米棒或碳纳米纤维。
在本发明的某些实施例中，制备的碳微米球、碳纳米纤维以及碳纳米棒的边缘沿同一取向生长，(002)晶面均垂直于轴向方向，作为电化学储能材料展现出优异的性能。
在本发明的某些实施例中，制备的碳微米球(002)晶面呈由球心向球面发射状，球体的边缘沿同一取向生长，(002)晶面垂直于轴向。在本发明的某些实施例中，制备的碳微米球(002)的粒径为1～5μm或2～5μm。
在本发明的某些实施例中，制备的碳纳米棒的边缘沿同一取向生长，(002)晶面垂直于轴向。在本发明的某些实施例中，制备的碳纳米棒(002)的尺寸为直径200～500nm，长1～5μm。
在本发明的某些实施例中，制备的碳纳米纤维的边缘沿同一取向生长，(002)晶面垂直于轴向。在本发明的某些实施例中，制备的碳纳米纤维(002)的尺寸为直径60～100nm，长2～10μm。
在本发明的某些实施例中，碳微米球的表面绽开，呈现为绣球状。
在本发明的某些实施例中，碳纳米棒的边缘绽开形成弹簧状棒状物。
在本发明的某些实施例中，碳纳米纤维的边缘绽开纤维状物。
本发明还提供了一种碱金属离子电池，包括正极、负极、隔膜和电解液，所述正极包括上文所述的不同维数取向型碳材料。
在本发明的某些实施例中，碱金属离子电池可以为锂离子电池、钠离子电池或钾离子电池。
在本发明的某些实施例中，所述碱金属离子电池按照以下方法进行组装：
采用上文所述的不同维数取向型碳材料、粘结剂(CMC)和导电剂(Super-P)按照质量比8：1：1混合，加入水调成浆料，均匀涂覆在铜箔集流体上，经真空干燥、辊压，制得碱金属离子电池正极片。采用所述碱金属离子电池正极片，以锂箔(钠片或钾片)为对电极，Celgard2500为锂离子电池隔膜，玻璃纤维为钠/钾离子电池隔膜，1mol/L六氟磷酸锂/钠/钾溶液(溶剂为体积比为1：1的碳酸乙烯酯和碳酸二甲酯)为电解液，组装得到CR2016扣式碱金属离子电池，组装过程在氩气手套箱中完成。
本发明以树脂、醇类化合物、醚类化合物或糖类化合物作为碳源，利用酸或碱调整pH值，首次在水或二氧化碳的超临界体中制备出碳微球、碳纳米棒、碳纳米纤维。本发明的方法具有反应可控，工艺简单的特点，制备的碳材料均展现出明显的取向性且具有良好的重现性。本发明制备的碳微米球、碳纳米纤维以及碳纳米棒的边缘沿同一取向生长，(002)晶面均垂直于轴向方向，作为电化学储能材料展现出优异的性能，作为催化剂载体、微电子学方面也具有广泛应用前景。
为了进一步说明本发明，以下结合实施例对本发明提供的一种不同维数取向型碳材料、其制备方法及应用进行详细描述，但不能将其理解为对本发明保护范围的限定。
实施例中，环氧树脂的类型为E-51，平均环氧值为51％。
实施例1
将2g蔗糖溶解在20mL水中，在室温下搅拌均匀后，pH值为7，转移到高温不锈钢釜内，在500℃下水热反应10h，然后自然冷却至室温，用稀盐酸浸泡6h除杂后，去离子水反复抽滤清洗5次后，干燥，得到1～5μm取向型碳微米球((002)晶面呈由球心向球面发射状)。
实施例2
将2g葡萄糖溶解在20mL水中，在室温下搅拌均匀后，pH值为7，转移到高温不锈钢釜内，在500℃下水热反应10h，然后自然冷却至室温，用稀盐酸浸泡6h除杂后，去离子水反复抽滤清洗5次后，干燥，得到1～5μm取向型碳微米球((002)晶面呈由球心向球面发射状)。
实施例3
将2g葡萄糖溶解在20mL水中，在室温下搅拌均匀后，pH值为7，转移到高温不锈钢釜内，在700℃下水热反应10h，然后自然冷却至室温，用稀盐酸浸泡6h除杂后，去离子水反复抽滤清洗5次后，干燥，得到1～5μm取向型碳微米球((002)晶面呈由球心向球面发射状)。
实施例4
将10mL乙醇放入高温不锈钢釜内，再加入10mL去离子水，pH值为6.5，在700℃下水热反应10h，然后自然冷却至室温，用稀盐酸浸泡6h除杂后，去离子水反复抽滤清洗5次后，干燥，得到1～5μm取向型碳微米球((002)晶面呈由球心向球面发射状)。
实施例5
将10mL乙醚放入高温不锈钢釜内，再加入10mL去离子水，pH值为6.5，在700℃下水热反应10h，然后自然冷却至室温，用稀盐酸浸泡6h除杂后，去离子水反复抽滤清洗5次后，干燥，得到1～5μm取向型碳微米球((002)晶面呈由球心向球面发射状)。
实施例6
将10mL十二醇放入高温不锈钢釜内，再加入10mL去离子水，pH值为6.5，在700℃下水热反应10h，然后自然冷却至室温，用稀盐酸浸泡6h除杂后，去离子水反复抽滤清洗5次后，干燥，得到1～5μm取向型碳微米球((002)晶面呈由球心向球面发射状)。
实施例7
将10mL十二醇放入高温不锈钢釜内，再加入10mL体积的干冰，pH值为6.5，在700℃下水热反应10h，然后自然冷却至室温，用稀盐酸浸泡6h除杂后，去离子水反复抽滤清洗5次后，干燥，得到1～5μm取向型碳微米球((002)晶面呈由球心向球面发射状)。
实施例8
将10mL十二醇放入高温不锈钢釜内，再加入10mL去离子水和0.08g氢氧化钠，pH值为10，在700℃下水热反应10h，然后自然冷却至室温，用稀盐酸浸泡6h除杂后，去离子水反复抽滤清洗5次后，干燥，得到1～5μm取向型碳微米球((002)晶面呈由球心向球面发射状)。
实施例9
将2g聚乙烯放入高温不锈钢釜内，再加入10mL去离子水，pH值为7，在700℃下水热反应10h，然后自然冷却至室温，用稀盐酸浸泡除杂后，去离子水反复抽滤5次后，干燥，得到1～5μm取向型碳微米球((002)晶面呈由球心向球面发射状)。
实施例10
将10mL环氧树脂放入高温不锈钢釜内，在500℃下反应10h，然后自然冷却至室温，用稀盐酸浸泡6h除杂后，去离子水反复抽滤清洗5次后，干燥，得到2～5μm取向型碳微米球((002)晶面呈由球心向球面发射状)。
图1为本发明实施例10制得的取向型碳微米球的SEM图。其形貌呈现为尺寸大小在2～5μm的球形。
图2为本发明实施例10制得的取向型碳微米球的TEM图。从高分辨透射电镜图中可以看出球体的边缘沿同一取向生长，(002)晶面垂直于轴向。
实施例11
将10mL环氧树脂放入高温不锈钢釜内，再加入10mL去离子水，pH值为7，在500℃下水热反应10h，然后自然冷却至室温，用稀盐酸浸泡6小时除杂后，去离子水反复抽滤清洗5次后，干燥，得到直径200～500nm、长1～5μm取向型碳纳米棒((002)晶面垂直于轴向)。
图3为本发明实施例11制得的取向型碳纳米棒的SEM图。形貌呈现为直径200～500nm、长1～5μm纳米棒。
图4为本发明实施例11制得的取向型碳纳米棒的TEM图。从高分辨透射电镜图中可以看出纳米棒的边缘沿同一取向生长，(002)晶面垂直于轴向。
实施例12
将2mL环氧树脂放入高温不锈钢釜内，再加入18mL去离子水，pH值为7，在500℃下水热反应10h，然后自然冷却至室温，用稀盐酸浸泡6h除杂后，去离子水反复抽滤清洗5次后，干燥，得到直径60～100nm，长2～10μm取向型碳纳米纤维((002)晶面垂直于轴向)。
图5为本发明实施例12制得的取向型碳纳米纤维的SEM图。其形貌展现为直径60～100nm，长2～10μm纳米纤维。
图6为本发明实施例12制得的取向型碳纳米纤维的TEM图。从高分辨透射电镜图中可以看出纳米纤维的边缘沿同一取向生长，(002)晶面垂直于轴向。
实施例13
将实施例10得到的取向型碳微球放入刚玉瓷舟中，以2℃/min的升温速度升至1400℃，保温5h，得到取向型碳绣球。
图7为本发明实施例13制得的取向型碳绣球的SEM图。与实施例10相比，微米球的表面绽开，呈现为绣球状。
实施例14
将实施例11得到的取向型碳纳米棒放入刚玉瓷舟中，以2℃/min的升温速度升至1400℃，保温5h，得到取向型碳纳米弹簧。
图8为本发明实施例14制得的取向型碳纳米弹簧的SEM图。与实施例11对比，纳米棒的边缘绽开形成弹簧状棒状物。
实施例15
将实施例12得到的取向型碳纳米纤维放入刚玉瓷舟中以2℃/min的升温速度升至1400℃，保温5h，得到取向型碳纳米纤维。
图9为本发明实施例15制得的取向型碳纳米纤维的SEM图。与实施例12对比，纳米纤维的边缘绽开纤维状物。
比较例1
将2mL环氧树脂放入刚玉瓷舟内，在500℃下氩气保护的管式炉中煅烧反应10h，然后自然冷却至室温，用稀盐酸浸泡6h除杂后，去离子水反复抽滤清洗5次后，干燥，得到不规则的碳材料。
图10为本发明比较例1制得的不规则的碳材料的SEM图。其形貌展现为大小不一的块体颗粒材料。
图11为本发明比较例1制得的不规则的块体碳材料的TEM图。从高分辨透射电镜图中可以看出石墨化程度较低，且无取向。
实施例16
锂离子半电池按照以下方法进行组装：
采用上文所述的不同维数取向型碳材料、粘结剂(CMC)和导电剂(Super-P)按照质量比8：1：1混合，加入水调成浆料，均匀涂覆在铜箔集流体上，经真空干燥、辊压，制得锂离子电池正极片。采用所述锂离子电池正极片，以锂箔为对电极，Celgard2500为锂离子电池隔膜，1mol/L六氟磷酸锂溶液(溶剂为体积比为1：1的碳酸乙烯酯和碳酸二甲酯)为电解液，组装得到CR2016扣式锂离子电池，组装过程在氩气手套箱中完成。
电化学性能测试的条件：电化学性能测试仪器型号为：LANDCT2001A，测试温度为25℃，电压范围为0.001～2.0V，电流密度为0.1A/g和0.5A/g。
测试结果如表1所示。
表1锂离子半电池电化学性能测试结果
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
Claims (10)
1.一种不同维数取向型碳材料的制备方法，包括以下步骤：
将物料在300～700℃反应2～24h，得到不同维数取向型碳材料；
所述物料为物质a；或所述物料为包括物质a与物质b的混合液；
所述物质a包括树脂、醇类化合物、醚类化合物或糖类化合物；
所述物质b包括水、干冰和冰中的至少一种。
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述混合液的pH值为1～10；
调节所述混合液的pH值的试剂包括盐酸、硫酸、磷酸、氢氧化锂、氢氧化钠和氢氧化钾中的至少一种。
3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述树脂包括环氧树脂、酚醛树脂、聚酯树脂、聚酰胺树脂、聚乙烯和聚苯乙烯中的至少一种；
所述醇类化合物包括乙醇、乙二醇、十二醇、葵二醇和聚乙二醇中的至少一种。
4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述醚类化合物包括乙醚、乙二醇乙醚和乙二醇二甲醚中的至少一种。
5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述糖类化合物包括葡萄糖、淀粉和蔗糖中的至少一种。
6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，物质a与物质b的用量比为1g：1～10mL或1mL：1～10mL。
7.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述反应后，还包括：
将所述反应后的产物自然冷却至室温，除杂，洗涤和干燥。
8.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于，所述干燥后，还包括：
将所述反应后的产物在1000～2000℃下进行高温热解，得到不同维数取向型碳材料；
所述反应后的产物升温至1000～2000℃的升温速率为1～3℃/min；
所述高温热解的时间为1～12h。
9.权利要求1～8任意一项所述的制备方法制得的不同维数取向型碳材料。
10.一种碱金属离子电池，包括正极、负极、隔膜和电解液，其特征在于，所述正极包括权利要求9所述的不同维数取向型碳材料。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202110419072.XA CN113135559A (zh) | 2021-04-19 | 2021-04-19 | 不同维数取向型碳材料、其制备方法及应用 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202110419072.XA CN113135559A (zh) | 2021-04-19 | 2021-04-19 | 不同维数取向型碳材料、其制备方法及应用 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN113135559A true CN113135559A (zh) | 2021-07-20 |
Family
ID=76812712
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202110419072.XA Pending CN113135559A (zh) | 2021-04-19 | 2021-04-19 | 不同维数取向型碳材料、其制备方法及应用 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN113135559A (zh) |
Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1429767A (zh) * | 2001-10-04 | 2003-07-16 | 佳能株式会社 | 纳米碳材料的制备方法 |
| CN1532144A (zh) * | 2003-03-26 | 2004-09-29 | ������������ʽ���� | 纳米碳材料的制备方法 |
| US20060133982A1 (en) * | 2002-11-14 | 2006-06-22 | Cambridge University Technical Services Limited | Method for producing carbon nanotubes and/or nanofibres |
| CN101817520A (zh) * | 2010-04-27 | 2010-09-01 | 中国科学技术大学 | 一种将废弃高分子制成碳微球的方法 |
| CN102414124A (zh) * | 2009-04-24 | 2012-04-11 | 丰田自动车株式会社 | 碳材料和其制造方法 |
| KR20170016710A (ko) * | 2015-08-04 | 2017-02-14 | 지에스에너지 주식회사 | 리튬 이차 전지용 음극활물질의 제조방법 및 이로부터 제조된 리튬 이차 전지용 음극활물질 |
| CN108467511A (zh) * | 2018-06-21 | 2018-08-31 | 湖南南方搏云新材料股份有限公司 | 一种废弃碳碳复合材料中碳纤维的回收方法 |
-
2021
- 2021-04-19 CN CN202110419072.XA patent/CN113135559A/zh active Pending
Patent Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1429767A (zh) * | 2001-10-04 | 2003-07-16 | 佳能株式会社 | 纳米碳材料的制备方法 |
| US20060133982A1 (en) * | 2002-11-14 | 2006-06-22 | Cambridge University Technical Services Limited | Method for producing carbon nanotubes and/or nanofibres |
| CN1532144A (zh) * | 2003-03-26 | 2004-09-29 | ������������ʽ���� | 纳米碳材料的制备方法 |
| CN102414124A (zh) * | 2009-04-24 | 2012-04-11 | 丰田自动车株式会社 | 碳材料和其制造方法 |
| CN101817520A (zh) * | 2010-04-27 | 2010-09-01 | 中国科学技术大学 | 一种将废弃高分子制成碳微球的方法 |
| KR20170016710A (ko) * | 2015-08-04 | 2017-02-14 | 지에스에너지 주식회사 | 리튬 이차 전지용 음극활물질의 제조방법 및 이로부터 제조된 리튬 이차 전지용 음극활물질 |
| CN108467511A (zh) * | 2018-06-21 | 2018-08-31 | 湖南南方搏云新材料股份有限公司 | 一种废弃碳碳复合材料中碳纤维的回收方法 |
Non-Patent Citations (2)
| Title |
|---|
| YONG QIAN ET AL.: "Water-Induced Growth of a Highly Oriented Mesoporous Graphitic Carbon Nanospring for Fast Potassium-Ion Adsorption/Intercalation Storage", ANGEWANDTE CHEMIE INTERNATIONAL EDITION, vol. 58, 31 December 2019 (2019-12-31), pages 1 * |
| 张猛;席秀娟;: "超临界水降解聚乙烯废弃物的研究", 河南化工, no. 08, pages 1 * |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR101785064B1 (ko) | 이차전지 음극 활물질용 다공성 탄소-실리콘 복합 미소구체, 이의 제조방법 및 이를 구비한 이차전지 | |
| Chen et al. | Electrospun carbon nanofibers coated with urchin-like ZnCo 2 O 4 nanosheets as a flexible electrode material | |
| Wang et al. | Graphene/Co 9 S 8 nanocomposite paper as a binder-free and free-standing anode for lithium-ion batteries | |
| CN108521754B (zh) | 一种多孔碳基电磁吸波剂及其制备方法 | |
| CN109148873A (zh) | 一种碳纳米管包覆的硅负极材料和负极片及其制备方法和锂离子电池 | |
| Chen et al. | Transition metal dichalcogenide/multi-walled carbon nanotube-based fibers as flexible electrodes for electrocatalytic hydrogen evolution | |
| KR102423807B1 (ko) | 헥사고날 산화몰리브덴 나노 로드의 제조 방법 | |
| CN110759328A (zh) | 一种中空碳微米花负载超细碳化钼材料的制备方法及其在锂硫电池中的应用 | |
| CN109148163B (zh) | 碳布/钴酸镍/氧化镍柔性电极材料及其制备方法 | |
| CN109748282B (zh) | 一种低温制备纳米碳化硅的方法 | |
| Jia et al. | A bio-inspired nanofibrous silicon/carbon composite as an anode material for lithium-ion batteries | |
| CN112736233B (zh) | 一种锂离子电池电极活性物质、制备方法及其电极和电池 | |
| CN110137465A (zh) | 一种碳@Fe2O3@碳微球复合材料及其应用 | |
| CN110336023A (zh) | 高活性、高结构稳定性NiFe2O4/C复合锂离子电池负极材料及其制备方法和应用 | |
| CN114497590A (zh) | 一种氮磷共掺杂碳纤维负载CoP复合材料及其制备方法和应用、铝空气电池 | |
| Liu et al. | Electrospun Fe2C-loaded carbon nanofibers as efficient electrocatalysts for oxygen reduction reaction | |
| CN112786869A (zh) | 一种三氧化二铁/螺旋纳米碳纤维复合负极材料的制备方法 | |
| CN112186139B (zh) | 一种单金属原子点修饰氟化碳正极材料及其制备方法 | |
| CN113135559A (zh) | 不同维数取向型碳材料、其制备方法及应用 | |
| CN110102236A (zh) | 一种微波技术在柔性碳基底上快速负载生长单分散金属复合物的制备方法及其应用 | |
| CN110504450A (zh) | 一种杂原子掺杂的多级孔碳材料的制备方法及在锂电池负极浆料中的应用 | |
| CN110400916A (zh) | 一种二硒化钼纳米片修饰的碳纤维复合材料制备方法 | |
| CN106935858B (zh) | 一种大面积石墨烯的制备方法及其应用 | |
| CN113173567B (zh) | 一种中空球型铁基金属含磷化物的制备方法 | |
| CN114540989A (zh) | 碳纤维负载硫化铋材料的制备方法及其应用 |
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 |