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专利号: 2023111960367
申请人: 济南圣泉集团股份有限公司
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2025-08-30
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种碳材料在制备电池中的应用,其中,所述碳材料由生物质炭经过预碳化、气相脱灰、煅烧后制得;

所述生物质炭通过下述方法制备得到:将蒸煮液进行浓缩,得到固形物,所述固形物中包含木质素、无机盐、半纤维素和纤维素;

将所述固形物进行碳化,在碳化后使用溶剂洗涤并过滤,得到生物质炭;

其中,所述溶剂为酸溶液;浓缩温度为70 130℃;碳化温度为100 350℃;

~ ~

以所述生物质炭的总重量为基础,所述生物质炭包含:20 89重量%的固定碳、10 70重~ ~量%的挥发分、0.1 5重量%的灰分;

~

所述蒸煮液是将植物秸秆、竹、木采用有机溶剂蒸煮后再进行固液分离得到的液体部分,其包含:有机溶剂、木质素、无机盐、半纤维素和纤维素。

2.根据权利要求1所述的应用,其中,所述碳材料为电池硬碳材料。

3.根据权利要求2所述的应用,其中,所述电池硬碳材料为钠离子电池硬碳材料。

4.根据权利要求2所述的应用,其中,所述电池硬碳材料为电池硬碳负极材料。

5.根据权利要求1所述的应用,其中,洗涤温度为0 100℃,洗涤时间为0.1 120min。

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6.根据权利要求5所述的应用,其中,洗涤温度为60 80℃。

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7.根据权利要求5所述的应用,其中,洗涤时间为30 60min。

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8.根据权利要求1 7中任一项所述的应用,其中,浓缩时间为0.1 6h。

~ ~

9.根据权利要求1 7中任一项所述的应用,其中,以所述固形物的总重量为基础,所述~固形物包含:5 91重量%的木质素、1 10重量%的无机盐、1 50重量%的半纤维素和纤维素。

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10.根据权利要求1 7中任一项所述的应用,其中,碳化时间为0.1 10h。

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11.根据权利要求1 7中任一项所述的应用,其中,碳化时间为0.5 5h。

~ ~

12.一种生物质炭的制备方法,其中,包括以下步骤:将蒸煮液进行浓缩,得到固形物,所述固形物中包含木质素、无机盐、半纤维素和纤维素;

将所述固形物进行碳化,在碳化后使用溶剂洗涤并过滤,得到生物质炭;

其中,所述溶剂为酸溶液;浓缩温度为70 130℃;碳化温度为100 350℃;

~ ~

以所述生物质炭的总重量为基础,所述生物质炭包含:20 89重量%的固定碳、10 70重~ ~量%的挥发分、0.1 5重量%的灰分;

~

所述蒸煮液是将植物秸秆、竹、木采用有机溶剂蒸煮后再进行固液分离得到的液体部分,其包含:有机溶剂、木质素、无机盐、半纤维素和纤维素。

13.根据权利要求12所述的方法,其中,洗涤温度为0 100℃,洗涤时间为0.1 120min。

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14.根据权利要求13所述的方法,其中,洗涤温度为60 80℃。

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15.根据权利要求13所述的方法,其中,洗涤时间为30 60min。

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16.根据权利要求12 15中任一项所述的方法,其中,浓缩时间为0.1 6h。

~ ~

17.根据权利要求12 15中任一项所述的方法,其中,以所述固形物的总重量为基础,所~述固形物包含:5 91重量%的木质素、1 10重量%的无机盐、1 50重量%的半纤维素和纤维素。

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18.根据权利要求12 15中任一项所述的方法,其中,碳化时间为0.1 10h。

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19.根据权利要求12 15中任一项所述的方法,其中碳化时间为0.5 5h。

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20.根据权利要求12 15中任一项所述的方法,其中,所述生物质炭包含30 70重量%的~ ~固定碳。

21.根据权利要求12 15中任一项所述的方法,其中,以所述灰分的总重量为基础,所述~灰分包含:至少50重量%的金属元素、至多10重量%的硅元素、至多20重量%的磷元素、至多20重量%的硫元素。

22.根据权利要求21所述的方法,其中,以所述灰分的总重量为基础,所述灰分包含至少30重量%的钾元素。

23.一种由权利要求12 22中任一项所述的方法制备的生物质炭,其中,以所述生物质~炭的总重量为基础,所述生物质炭包含:30 70重量%的固定碳、10 70重量%的挥发分、0.1 5~ ~ ~重量%的灰分;

以所述灰分的总重量为基础,所述灰分包含:至少50重量%的金属元素、至多10重量%的硅元素、至多20重量%的磷元素、至多20重量%的硫元素;

以所述灰分的总重量为基础,所述灰分包含至少30重量%的钾元素。

24.根据权利要求23所述的生物质炭,其中,其热值不小于4500kcal/kg。

25.一种由权利要求12 22中任一项所述的方法制备的生物质炭在燃料、气化炉气化原~料、电池碳材料中的应用。

26.根据权利要求25所述的应用,其中,所述生物质炭直接作为燃料、气化炉气化原料使用;或者,所述生物质炭经过粉碎并加水和分散剂制成生物质浆料后作为燃料、气化炉气化原料使用。

27.根据权利要求26所述的应用,其中,将所述生物质炭经过预碳化、气相脱灰、煅烧后作为电池碳材料使用。

28.根据权利要求25所述的应用,其中,所述电池碳材料为电池硬碳材料。

29.根据权利要求28所述的应用,其中,所述电池硬碳材料为钠离子电池硬碳材料。

30.根据权利要求28所述的应用,其中,所述电池硬碳材料为电池硬碳负极材料。