[发明专利]一种储能用多孔炭材料的制备方法

权利要求书

1、一种可用于超级电容器及锂离子电池炭负极的新型炭材料的制备方法，其特 征在于包括如下步骤：

(1)以合适孔径及孔体积的二氧化硅为模板，以中间相沥青为炭前驱体。

(2)根据所用无机模板的孔体积，将中间相沥青与多孔二氧化硅模板按一 定比例在研钵中研磨混合均匀，备用。

(3)根据所用模板的孔体积，将适量的中间相沥青溶于丙酮、四氢呋喃等 有机溶剂，将上述无机模板在100℃下真空干燥1小时，再浸入炭前驱体溶液中 0.5小时。经过滤后，将浸泡过的无机模板在一定温度下真空干燥1小时，再浸 入炭前驱体溶液中0.5小时。如此反复数次后，备用。

(4)步骤(1)、(2)得到的样品采用相同的热处理程序。将样品放入管式 炉，99.99％氮气保护，以2～5℃/min的升温速率将电炉升温至约300℃，保温 0.5～10小时，然后以5～20℃/min的升温速率将电炉升温至900℃，保温1～2 小时，氮气保护下冷却至室温。

(5)用30％氢氟酸处理步骤(4)得到的样品，去除二氧化硅模板，过滤， 水洗滤渣至中性，100℃干燥，制得具有片状堆积结构的多孔炭材料。

(6)对步骤(4)制得的炭材料再进行1500℃、1800℃、2400℃、2600℃ 热处理，调节炭材料的石墨化度。

2、如权利要求1所述的方法，其特征在于使用的炭前驱体聚合物为中间相沥青。

3、如权利要求1所述的方法，其特征在于使用的有序二氧化硅模板包括SBA-15、 MCM-41、MCM-48、KIT-6等平均孔径在4～30nm范围的介孔二氧化硅。

4、如权利要求1所述的方法，其特征在于使用的无序二氧化硅模板包括平均孔 径在6～100nm范围的多孔硅胶、二氧化硅分子筛等。

5、如权利要求1所述的方法，其特征在于将炭前驱体化合物与无机模板以一定 方式混合后，以2～5℃/min的升温速率升温至略高于炭前驱体的熔点温度，并 保温0.5～10小时。

6、如权利要求1所述的方法，其特征在于保温0.5～10小时后，以5～20℃/min 的升温速率将电炉升温至900～1000℃，保温1～2小时。

7、如权利要求1所述的方法，其特征在于对制得的炭材料再进行1500℃、1800 ℃、2400℃、2600℃热处理，调节炭材料的石墨化度。

8、本发明制备的炭材料具有片状堆积的物相结构、孔壁表面边缘碳原子富集、 孔结构可控的特殊物相、表面及孔结构特征。本发明所述内容的权利要求不仅 包括这类特殊多孔炭材料的制备方法，还包括这类炭材料在超级电容器、锂离 子电池负极及燃料电池催化剂载体等方面的应用。