【技术实现步骤摘要】
本申请涉及一种碳材料的制备方法及其制备的碳材料和应用，属于导电材料领域。
技术介绍
1、铅酸蓄电池具有成本低、安全性高等独特特性，在混合动力汽车(hev)中的应用备受关注。然而，hev要求铅酸电池在高速率部分充电状态(hrpsoc)工作下运行，这会导致负极硫酸盐化和电池故障。在负极中添加适当碳的铅炭电池(lcb)具有抑制硫酸盐化并延长hrpsoc下的循环寿命的能力。然而，碳材料的掺加为铅炭电池负极带来了析氢副反应问题(her)，并限制了lcb的性能。碳材料的析氢问题会导致电解液失水，电池能效降低，而且生成的气体会迫使碳与海绵铅分离，从而破坏铅炭电极的导电网络。
技术实现思路
1、为了进一步解决铅炭电池循环末期负极的硫酸盐化问题，解决碳材料析氢过电位过低的问题，提升碳材料的析氢过电位，本专利技术提出一种富含醚键的低析氢碳复合材料，利用醚键两端分别与碳元素形成的c-o键以及与铅元素形成的o-pb键以铅原子为结晶位点，且醚键本身也具有改善铅离子与硫酸根结合能，可以有效改善硫酸铅结晶过程，细化硫酸铅晶粒，延长电池循环寿命。此外，大量的c-o-pb键可以有效占据碳材料的析氢活性位点，提升碳材料的析氢过电位，减少铅炭电池使用过程中氢气的析出量，减少电池电解液的消耗，进一步提升铅炭电池的循环使用寿命。
2、根据本申请的一个方面，提供了一种碳材料的制备方法，包括以下步骤：
3、将含有聚环氧乙烷、铅源和水的原料混合，于密闭容器中，反应，烘干，得到所述碳材料。
4、
5、所述铅源选自硝酸铅、氯化铅、亚硫酸铅、硫酸铅、四乙基铅中的至少一种；
6、所述聚环氧乙烷与所述铅源的质量比为100～0.01：1；
7、所述聚环氧乙烷与所述水的用量比为0.5～50g：10～10000ml。
8、所述反应的压力为2～20mpa；
9、所述反应的温度为120～300℃；
10、所述反应的时间为1～48h。
11、所述反应于高压水热釜中进行。
12、反应后要用水进行多次洗涤并离心收集。
13、所述烘干的温度为60～150℃；
14、所述烘干的时间为0.5～24h。
15、根据本申请的另一个方面，提供一种上所述的制备方法制备的碳材料，所述碳材料的比表面积为50～3000m2/g。
16、所述碳材料中含有醚键、c-o键和c-pb键；
17、所述碳材料中，pb元素的质量含量为1～40wt％，o元素的质量含量为1～40wt％。
18、根据本申请的另一个方面，提供一种电极，含有上述的制备方法制备的碳材料。
19、根据本申请的另一个方面，提供一种铅酸电池，含有上述的电极。
20、本申请能产生的有益效果包括：
21、利用醚键两端分别与碳元素形成的c-o键以及与铅元素形成的o-pb键以铅原子为结晶位点，有效改善硫酸铅结晶过程，细化硫酸铅晶粒，延长电池循环寿命。此外，大量的c-o-pb键可以有效占据碳材料的析氢活性位点，提升碳材料的析氢过电位，减少铅炭电池使用过程中氢气的析出量，减少电池电解液的消耗，进一步提升铅炭电池的循环使用寿命。
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1.一种碳材料的制备方法，其特征在于，
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，
3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，
4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，
5.一种权利要求1～4任一项所述的制备方法制备的碳材料，其特征在于，
6.根据权利要求5所述的碳材料，其特征在于，
7.一种电极，其特征在于，
8.一种铅酸电池，其特征在于，
【技术特征摘要】
1.一种碳材料的制备方法，其特征在于，
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，
3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，
4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，
【专利技术属性】
技术研发人员：阎景旺，李先锋，席耀宁，
申请(专利权)人：中国科学院大连化学物理研究所，
类型：发明
国别省市：
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