【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及二次电池，尤其是涉及一种基于石油沥青基硬碳材料及其制备方法和应用。
技术介绍
1、石油沥青是一种重要的石油产品，其来源主要有两种：一种来源于天然沥青矿，一种来源于减压渣油、催化裂化油浆、蒸汽裂解焦油等重质油加工过程。通常情况下，石油沥青是一种黑色固态或半固态黏稠状物质，其化学组成极为复杂，一般按照族组成分析方法将其划分为饱和分、芳香分、胶质和沥青质。石油沥青可以看作是以沥青质为核心吸附部分胶质形成胶束并分散于饱和分和芳香分中的胶体体系，其分子结构以c和h元素为主，同时含有s，n，o，ni，v等。
2、长期以来，我国的石油沥青主要应用于建筑和道路建设，工业附加值较低。近年来，以石油沥青为原料生产高性能碳材料成为新的研究热点和经济增长点。现有技术将石油沥青直接预氧化得到的硬碳材料往往性能表现不尽如人意，阻碍了石油沥青基硬碳材料的进一步应用。
3、有鉴于此，特提出本专利技术。
技术实现思路
1、本专利技术的目的之一在于提供一种基于石油沥青基硬碳材料的制备方法，以解决上述技术问题中的至少一种。
2、本专利技术的目的之二在于提供一种基于石油沥青基硬碳材料。
3、本专利技术的目的之三在于提供一种基于石油沥青基硬碳材料的应用。
4、为解决上述技术问题，本专利技术特采用如下技术方案：
5、本专利技术的第一方面提供了一种基于石油沥青基硬碳材料的制备方法，包括以下步骤：
6、a、将石油沥青粉体溶解于有机溶
7、b、将所述沥青质烘干后进行氧化得到氧化后的沥青质，继续对所述氧化后的沥青质高温碳化得到基于石油沥青基硬碳材料。
8、进一步地，步骤a中，所述有机溶剂包括c5-c7的长链正烷烃。
9、优选地，所述c5-c7的长链正烷烃包括正戊烷、正己烷和正庚烷中的至少一种，优选为正庚烷。
10、进一步地，步骤a中，所述石油沥青粉体的粒径为40μm～100μm。
11、进一步地，步骤a中，所述石油沥青粉体与所述有机溶剂的质量比为1:10～40。
12、进一步地，步骤b中，所述烘干的温度为60℃～100℃，时间为6h～18h。
13、进一步地，步骤b中，所述氧化的温度为200℃～400℃，时间为3h～20h。
14、进一步地，步骤b中，所述高温碳化的温度为1000℃～1600℃，时间为2h～3h。
15、本专利技术的第二方面提供了一种基于石油沥青基硬碳材料，采用第一方面所述的制备方法制备得到。
16、本专利技术第三方面提供了所述的基于石油沥青基硬碳材料在二次电池负极中的应用。
17、进一步地，所述二次电池包括锂离子电池或钠离子电池。
18、与现有技术相比，本专利技术至少具有如下有益效果：
19、本专利技术提供的制备方法，对石油沥青先进行前处理，提取得到沥青质。由于沥青质更易结焦，在氧化处理后引入交联结构，在随后的高温碳化过程，抑制碳层的重排，增大碳层间距，减小离子嵌入与脱出过程中的阻力。同时氧化引入的含氧官能团易受热分解为co2、h2o等气体，为材料带来了丰富的孔结构，有利于平台容量的提升，大幅提高了材料的电化学性能。该制备方法工艺流程简单、无需复杂设备，提供了石油沥青新的处理方式，有利于实现石油沥青的高价值应用。
20、本专利技术提供的基于石油沥青基硬碳材料，具有较大的碳层间距和丰富的孔结构，将其作为负极材料，有利于提高电池的平台容量和电化学性能。
21、本专利技术提供的所述的基于石油沥青基硬碳材料在二次电池中的应用，为二次电池提供了性能更好的硬碳材料，降低了二次电池的制造使用成本，拓展了二次电池的应用场景，促进了下游产业的发展。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种基于石油沥青基硬碳材料的制备方法，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A中，所述有机溶剂包括C5-C7的长链正烷烃；
3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤A中，所述石油沥青粉体的粒径为40μm～100μm。
4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤A中，所述石油沥青粉体与所述有机溶剂的质量比为1:10～40。
5.根据权利要求1～4任一项所述的制备方法，其特征在于，步骤B中，所述烘干的温度为60℃～100℃，时间为6h～18h。
6.根据权利要求1～4任一项所述的制备方法，其特征在于，步骤B中，所述氧化的温度为200℃～400℃，时间为3h～20h。
7.根据权利要求1～4任一项所述的制备方法，其特征在于，步骤B中，所述高温碳化的温度为1000℃～1600℃，时间为2h～3h。
8.一种基于石油沥青基硬碳材料，其特征在于，采用权利要求1～7任一项所述的制备方法制备得到。
9.一种权利要求8所述的基于石油沥青基硬碳
10.根据权利要求9所述的应用，其特征在于，所述二次电池包括锂离子电池或钠离子电池。
...【技术特征摘要】
1.一种基于石油沥青基硬碳材料的制备方法，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a中，所述有机溶剂包括c5-c7的长链正烷烃；
3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤a中，所述石油沥青粉体的粒径为40μm～100μm。
4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤a中，所述石油沥青粉体与所述有机溶剂的质量比为1:10～40。
5.根据权利要求1～4任一项所述的制备方法，其特征在于，步骤b中，所述烘干的温度为60℃～100℃，时间为6h～18h。
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。