用作锂电池负极材料的多孔生物质碳的合成及表征*

田月茹，张 露，顾元香

(青岛科技大学环境与安全工程学院，山东 青岛 266042)

锂离子电池作为一种绿色能源，因其比容量大、寿命长、无记忆效应、工作电压高、环境友好等优点已经被广泛应用于各种便携式电子产品中，成为有热门的储能系统[1-2]。在高性能锂离子电池的构筑中，负极材料对电池性能起着重要作用，生物基多孔碳材料凭借其高孔隙率、性能稳定，来源广泛，持续可再生，环境友好等诸多优点成为锂电池负极材料的首选[3 -4]。自然界中各类生物质材料如橘子皮、香蕉皮、甘蔗渣等被用来制备碳材料用作储能材料[5-7]。这些多孔碳材料有着丰富的孔径，为活性物质提供了更多的附着位点，且微孔有很强的毛细作用，柔性多孔的特性能缓解电池在循环过程中产生的体积应变，其优异的多孔结构在优化电池性能中取得了良好的效果[8-10]。尽管很多的生物质可以用来合成多孔碳材料，但是用藕作为生物质材料利用氢氧化钾作为活化剂制备多孔碳材料，用作锂电池负极材料的研究很少有报道。特别是藕自身具有一定的多孔性，相对于其它生物质材料而言，藕自身固有的多孔性将有助于其在活化过程中更容易形成疏松多孔的碳材料。因此本文致力于研究廉价、无毒的生物质藕片通过高温热解活化得到多孔碳材料用作锂电池负极。

1 实 验

1.1 藕片基多孔碳材料的制备

将新鲜藕洗净切成薄片，将藕片放入鼓风干燥箱中60 ℃烘干后，研磨成粉末，称取质量为藕粉重量2倍的氢氧化钾，二者混合研磨均匀置入瓷舟中在管式炉在氩气气氛下在700 ℃煅烧得到黑色固体。……