一种树枝状孔道结构的多孔碳的制备方法及应用与流程
技术特征:
1.一种树枝状孔道结构的多孔碳的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
2.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,步骤(s1)中,所述热塑性酚醛树脂、牺牲剂、固化剂的质量比为1:(0.15~0.3):(0.03~0.06)。
3.根据权利要求1或2所述的制备方法,其特征在于,步骤(s1)中,所述热塑性酚醛树脂、牺牲剂、固化剂的质量比为1:(0.2~0.25):(0.03~0.06)。
4.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,步骤(s1)中,所述牺牲剂为聚酯型聚氨酯、聚甲基丙烯酸甲酯、含哌嗪结构的芳香族聚酰胺按质量比1:(0.7~0.8):(1.3~1.4)的复配。
5.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,步骤(s1)中,所述含哌嗪结构的芳香族聚酰胺由哌嗪和芳香族二元酰氯反应制得,哌嗪与芳香族二元酰氯的摩尔比为(1.05~1.15):1;所述芳香族二元酰氯为对苯二甲酰氯或间苯二甲酰氯中的至少一种。
6.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述含哌嗪结构的芳香族聚酰胺由包括以下步骤的制备方法得到:
7.根据权利要求6所述的制备方法,其特征在于,步骤(l1)中,所述无水哌嗪与无水碳酸盐的质量比为1:(1.5~2);所述溶液a的总浓度为20wt%~30wt%,所述溶液b的浓度为10wt%~20wt%;溶液a和溶液b的用量满足哌嗪与芳香族二元酰氯的摩尔比为(1.05~1.15):1;和/或
8.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,步骤(s1)中,所述热塑性酚醛树脂的数均分子量为1500~5000;所述聚酯型聚氨酯的数均分子量为5000~20000;所述聚甲基丙烯酸甲酯的数均分子量为5000~15000;所述含哌嗪结构的芳香族聚酰胺的数均分子量为3000~5000;和/或
9.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,步骤(s2)中,所述梯度热处理为先在150~250℃热处理1~3h,再在270~300℃下热处理2~4h,然后在320~400℃下热处理2~4h,最后在600~900℃下热处理1~4h;和/或
10.一种树枝状孔道结构的多孔碳,其特征在于,是由权利要求1-9任一项所述的制备方法制得。
技术总结
本发明涉及一种树枝状孔道结构的多孔碳的制备方法,包括以下步骤:(S1)将热塑性酚醛树脂、牺牲剂、固化剂共同溶解于溶剂中,形成混合溶液,然后进行旋蒸、破碎,得到固体颗粒;所述牺牲剂为聚酯型聚氨酯、聚甲基丙烯酸甲酯、含哌嗪结构的芳香族聚酰胺按质量比1:(0.6~0.8):(1.2~1.5)的复配;(S2)固体颗粒在惰性气氛下经梯度热处理,得到多孔碳前驱体;(S3)多孔碳前驱体经活化扩孔,得到树枝状孔道结构的多孔碳。本发明制得的树枝状孔道结构的多孔碳经化学沉积硅、碳包覆后用作锂电池的硅碳负极时,具有良好的循环稳定性和较高的电容量。
技术研发人员:李阁,郭晋忠,赵玉明,许迪新,贺翔,陈瑞峰
受保护的技术使用者:北京壹金新能源科技有限公司
技术研发日:
技术公布日:2024/11/18
技术研发人员:李阁,郭晋忠,赵玉明,许迪新,贺翔,陈瑞峰
技术所有人:北京壹金新能源科技有限公司
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