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本发明公开了可发性生物质涂层改性硬碳负极材料的方法。在氮气气氛下，将预烧结煤炭与可发性生物质酚醛的混合物或者复合物混合均匀，在加热条件下，加入部分单种醛化合物或两种醛化合物中相对低沸点的醛化合物，加入部分催化剂，加热至反应完成；加入余下单种醛化合物或者两种醛化合物中相对低沸点的醛化合物，加入余下催化剂，制得反应前驱物；将反应前驱物置于氮气气氛中，高温烧结，制得可发性生物质涂层改性的硬碳材料。本发明的原料来源绿色环保、成本低廉，制备的产品表面孔隙少、充放电库伦效率高、充放电循环稳定性能佳。

本发明公开了一种微波法制备N,S共掺杂石墨烯锂硫电池正极材料的方法，步骤包括：1)利用Hummers法制备得到氧化石墨；2)将氧化石墨与硫脲按照质量比1：1～6进行球磨混合；3)将所得的混合物在氮气气氛下置于微波反应器中进行微波加热，得到N,S共掺杂石墨烯；4)将所得N,S共掺杂石墨烯分散在硫代硫酸钠水溶液中，用盐酸进行化学沉积法覆硫，然后进行抽滤、洗涤后，将产物在烘干；5)将所得产物进行热处理，得到N,S共掺杂石墨烯/硫正极材料。本发明的方法，快速高效，工艺简单，操作方便，可行性高，制备的N,S共掺杂石墨烯锂硫电池正极材料表现出优异的电化学性能。

本发明公开了生物质基自支撑硬碳负极材料的制备方法，配置酸性溶液和过氧化氢混合溶液，将其充分搅拌，得到混合溶液；以一定比例将生物质浸泡在混合溶液中，随后进行溶剂热反应，得到生物质前体；将生物质前体超声分散在溶剂中，随后进行抽滤，得到生物质薄膜；将生物质薄膜进行预碳化处理，得到预碳化薄膜；将预碳化薄膜于惰性气氛下高温碳化得到自支撑硬碳负极材料。本发明借助生物质自身特性，构筑自支撑硬碳材料，无需粘结剂、导电炭黑和集流体，避免额外添加剂的影响，节约钠离子电池生产成本，同时提升电池储钠性能，所得自支撑硬碳负极材料展析出优异储钠容量和高首次库伦效率。

本发明公开了一种泡沫状三维石墨烯钠离子电池电极材料及其制备方法。该方法以三维泡沫铝为模板、0.5‑5M的NaOH溶液为腐蚀剂，采用直接浸泡吸附石墨烯之后腐蚀去除模板的方法制备得到具有贯通多孔结构的三维石墨烯泡沫。该方法制备得到的泡沫状石墨烯具有均匀分布气孔的泡沫状主体，气孔孔径为20‑300nm，石墨烯电极的BET为2000‑8000m2/g，具有较高的比表面积,同时该制备方法具有成本低、制备工艺简单且绿色环保等特点，没采用酸腐蚀去除模板，减少了金属离子对石墨烯电极的污染，可用于三维石墨烯材料的批量生产。

本发明提供一种石墨烯/二氧化钛空心球/硫复合材料的制备方法，包括以下几个步骤：（1）将石墨烯加入到水溶液中超声分散，形成悬浮液；（2）将硫酸钛、氯化铵依次加入到上述悬浮液中搅拌均匀，然后加入水热釜中进行水热反应，反应完全后自然冷却、过滤、水洗、乙醇洗、干燥后得到空心二氧化钛石墨烯复合材料；（3）将得到的空心二氧化钛石墨烯复合材料和硫单质加入到二硫化碳中，超声分散，形成悬浮液，然后蒸干溶剂，得到石墨烯/二氧化钛空心球/硫复合材料。石墨烯/二氧化钛空心球/硫复合材料中二氧化钛空心球的包覆着硫基材料，能抑制放电产物多硫化物的溶解以及缓解体积膨胀，提高其电化学性能。

本发明公开了一种氮掺杂自支撑纳米纤维膜的制备方法及应用。所述氮掺杂自支撑纳米纤维膜的制备方法包括如下步骤：S1、准确称量溶质和溶剂后，置于40℃~80℃的油浴锅中恒温搅拌5~20 h，制得纺丝液；S2、将S1中制备的纺丝液制成复合纳米纤维膜；将复合纳米纤维膜置于干燥箱中去除溶剂后，切割成一定尺寸后，用表面光滑的石墨片压合纤维膜；S3、将S2得到的纤维膜置于石英管式炉中在260~280℃空气氛围下保温1~2 h；然后在在600~800℃氮气氛围下保温1~3 h进行碳化处理；反应结束后，随炉冷却制室温，即得氮掺杂自支撑纳米纤维膜。本发明制备的氮掺杂自支撑纳米纤维膜具有高存储容量和高电化学性能，能够直接作为SIB负极材料。

本发明具体公开一种负极材料、负极、钾离子电池及制备方法。所述负极材料的制备方法，以廉价易得的生物质原料为碳前驱体，通过低温水热反应、低温碳化和高温碳化与氮化三步，制备得到掺杂杂原子的具有大量纳米和微米结构的管状多孔碳材料。本发明制备的多孔碳材料的层间距离为0.376nm，具备优良的循环稳定性和高倍率放电性能，当放电电流为2A/g时，2200次充放电循环后的放电比容量可达198.6mAh/g；当放电电流从1A/g骤降至200mA/g时，放电比容量可达到465.7mAh/g，当放电电流又从200mA/g突然升至至1A/g时，放电比容量可达到335.6mAh/g。

本发明公开了一种土豆皮衍生的钠离子电池碳负极材料的制备方法，其制备方法包括以下步骤：将土豆皮用去离子水和无水乙醇洗涤数次，然后在一定温度下真空干燥过夜，得到干燥后的土豆皮前驱体；将一定量的土豆皮前驱体放入管式炉中，在500～700℃惰性气体保护下煅烧2~10 h，得到衍生的固体产物；再将固体产物在20%KOH中一定温度下洗2 h，并在一定温度下用2 M HCl洗5~15 h以去除残留的杂质，再用去离子水进一步冲洗后，通过过滤收集样品，将收集的样品在一定温度下真空干燥过夜，得到黑色的固体产物；最后将得到的黑色固体产物放入管式炉中，在200～400℃下空气气氛下活化3~6 h后研磨，然后使用上述的洗涤过程再次洗涤干燥，最终制得土豆皮衍生的碳材料。本发明选用土豆皮来制备钠离子电池碳负极材料，变废为宝、原料易得、制备工艺简单、大大降低了成本，并且制备出钠离子电池碳负极材料具有良好的循环稳定性，本发明为钠离子电池负极材料的制备提供了一种新思路。

本发明公开了一种金属氧化物与碳纳米纤维复合柔性电极膜，所述金属氧化物为颗粒状，且原位生长于碳纳米纤维表面和网络间，其化学组成为xMOy/(1‑x)C，其中x为质量百分比0.5≤x≤0.9、y为原子比1≤y≤3，M选自Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Nb、Mo、Sn、Sb中的一种。本发明还公开了金属氧化物与碳纳米纤维复合柔性膜的制备方法，包括高分子聚合物通过静电纺丝方法成膜；然后将得到的膜制得碳纳米纤维膜；最后，在水热反应或微波水热反应条件下和至少一种金属可溶盐，反应生成金属氧化物与碳纳米纤维原位复合结构的柔性膜。

本发明公开了一种碳负载碳化钛材料的制备方法，包括以下步骤：(a)将葡萄糖、氯化钠加入到水中，搅拌静置三十分钟以上，加入氟化钛继续搅拌，烘干，在保护气氛下煅烧，得到碳负载碳化钛前驱体；(b)将碳负载碳化钛前驱体加水抽滤，再进行烘干，将烘干后的粉末在保护气氛下煅烧，得到碳负载碳化钛材料。本发明还公开了一种上述制备方法所得的碳负载碳化钛材料。本发明又公开了一种碳负载碳化钛材料在锂离子电池负极中的应用。本发明制备方法简单高效；所制得的碳负载碳化钛材料应用于锂离子电池负极材料时，具有优秀的循环稳定性以及高倍率性能，在10Ag‑1的大电流密度下充放电10000次后仍具有225mAhg‑1的比容量。