本技术涉及锂离子电池领域，提供了一种硬碳负极材料的制备方法，包括将芋头皮蒸熟后捣碎等步骤，以制备用于锂离子电池的负极材料。该方法可制备出性能优异的硬碳负极材料，适用于锂离子电池和相关涉电设备。
背景技术
能源一直是人类可持续发展和生存的重要资源，并推动了人类文明的快速进步。目前石油、煤炭、天然气等化石燃料和传统能源的过度消耗，已经造成了能源短缺和严重的环境污染问题。因此，迫切需要开发可持续和清洁的新型能源来解决这些问题。随着新能源技术的进步，诸如水电、风能、地热发电和太阳能等可再生能源被认为是解决上述问题的有效途径。但是，这些可再生能源不能直接利用，具有地域性和间歇性的缺点，无法满足人们按需利用的要求。因此，在各种能源发展战略中，开发可靠的电化学储能系统是解决这一问题的有效方式。
锂离子电池以其良好的稳定性、高的放电容量、低的自放电等特点，已被广泛地用于人类的生产和生活，其最主要的特点是可以将电能与化学能以极低的损耗进行相互转换。但是，随着各种电子产品的高速发展，人们对锂离子电池的要求也变得越来越严格；所以，开发出具有良好循环稳定、高比容量和高安全性能的锂离子电池已经成为了近年来研究的重点。在锂离子电池中，电极材料的基本性能对整个电池的发展有很大的影响。到现在为止，石墨是最成功的商品化碳负极关键材料，但是因为它的嵌锂比容量较低、并且经过40年的探索，以石墨为负极材料的传统锂离子电池的能量密度非常接近理论能量密度的上限，还有反应动力学缓慢等缺陷，无法满足现代能源体系对高能量密度锂离子电池的需求。因此，设计实用的策略来生产具有更高容量和快速动力学的新型碳负极材料势在必行。
与石墨相比，生物质衍生碳材料具有更大的层间距、更多的缺陷、更高的表面积和封闭的空隙等独特的微观结构。由于其特殊和可调的性质，生物质衍生的碳材料通常表现出复杂的Li离子存储机制，这与石墨中离子的简单(脱)插层不同。因此，如果对这些参数进行适当的调整和优化，可以获得更好的电池性能。此外，生物质材料具有丰富、低成本、环保、可再生等优点，具有潜在的低成本。生物质是地球上丰富的可再生能源之一，在开发可持续的生物质衍生炭材料用于高能量密度锂离子电池负极方面发挥着宝贵的作用。但由于生物质资源种类繁多，且制备工艺复杂以及储锂机制不明晰等问题限制了其应用与发展。由此看来，如何做到利用价廉物美且来源广泛的基础原料，并通过简单高效的方法来制备生物质衍生炭材料才是科研技术人员最想要得到的目标。
另一方面，合成生物质碳源材料的方法也多种多样，如热解、水热热解、化学活化热解、模板辅助热解、杂原子掺杂热解、微波辅助热解等。在本研究中，我们采用冷冻干燥后热解的方式，在高温、无氧、惰性气体保护的环境下获得所需的碳材料。
基于以上讨论，我们选择芋泥作为生物质，采用冷冻干燥加热解的方式进行碳化，提供一种全新的锂离子电池硬碳负极材料及其制备方法。原料低廉且易获得。有效解决锂枝晶的问题，可极大改善金属锂的电化学性能。
(三)
实现思路