一种生物质衍生多孔碳作为锌碘电池正极材料

文档序号:30584148发布日期:2022-06-29 15:25阅读:来源:国知局

技术特征:
1.一种bc
hp
/i2复合材料工作电极,以bc
hp
/i2复合材料为活性物质,将活性物质与导电剂、粘合剂在溶剂中按照一定比例研磨混合后,涂覆在集流体上面制得;所述工作电极在电流密度100 ma g-1
下循环100次后容量保持在100-100 mah g-1
,容量保持率为82-90%;所述bc
hp
/i2复合材料,以生物质材料银杏肉为前驱体制得bc
hp
,bc
hp
具有丰富的多孔结构,衍生的碳材料错落有致,提供了大的比表面积;bc
hp
中存在的这些分层次的多孔结构可以提供丰富的活性位点,有利于bc
hp
吸附碘单质;因此在所制备的bc
hp
/i2复合材料中,碘单质能够均匀的分布在bc
hp
的多孔结构之中;bc
hp
/i2复合材料中,碘单质的质量百分含量为41%;根据bc
hp
/i2复合材料的sem照片,可以观察到在层次分明的碳材料上分布着大量的多孔结构;从扫描电镜配备的能谱仪可以观察到碘均匀的分布在bc
hp
的多空结构之中;所述导电剂为科琴黑;所述集流体为不锈钢箔;所述粘合剂为聚偏氟乙烯;所述溶剂为n-甲基吡咯烷酮;所述bc
hp
/i2复合材料工作电极的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:(1)将银杏肉用去离子水超声清洗15 min后60
°
c烘干,然后在管式炉中进行预碳化,在空气气氛下300
°
c煅烧4h,升温速率为5
°
c/min;(2)将预碳化的产物加入到50 ml氢氧化钾溶液中混合均匀后冷冻干燥,氢氧化钾的浓度为0.25~1 m;(3)煅烧上述的产物,进行碳化,在ar气氛下加热到600~900
°
c保温3 h,升温速率为5
°
c/min,得到bc
hp
;(4)将单质碘溶于有机溶剂中,再将bc
hp
加入,混合均匀后挥发溶剂,然后在ar气氛下加热到130
°
c,保温5h,最后在空气气氛下加热100
°
c,保温3h即得到bc
hp
/i2复合材料,所述的碘与多孔碳的质量比为1~5:1;为了比较,在制备方法基本一样的情况下,将未经步骤(2)中所述的使用koh造孔步骤的碳命名为bc
np
;(5)所得的bc
hp
/i2复合材料与科琴黑、聚偏氟乙烯通过滴加n-甲基吡咯烷酮混合研磨得到锌碘电池正极浆料;所得的正极浆料涂在不锈钢箔片上,进行烘干、裁片,最终得到锌碘电池正极材料。2.根据权利要求1所述制备方法,其特征在于,步骤(2)中所述的氢氧化钾浓度为0.25~1 m。3.根据权利要求1所述制备方法,其特征在于,步骤(3)中所述的碳化温度为600~900
°
c。4.根据权利要求1所述制备方法,其特征在于,步骤(4)中所述的有机溶剂为乙醇、甲醇、乙二醇中的一种或几种。5.根据权利要求1所述制备方法,其特征在于,步骤(4)中所述的碘与多孔碳的质量比为1~5:1。6.一种bc
hp
/i2复合材料工作电极,其特征在于,通过权利要求1~5任一所述制备方法制备得到。

技术总结
本发明涉及一种锌碘电池正极材料及其制备方法,制备了一种碘掺杂生物质衍生分层次多孔碳复合材料(BC


技术研发人员:徐俊伟 侯仰政 葛林恒 刘伟良 任慢慢 孔凡功
受保护的技术使用者:齐鲁工业大学
技术研发日:2022.01.07
技术公布日:2022/6/28
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