[发明专利]一种剥离碳块及其制备和应用

权利要求书

1.一种剥离碳块，其特征在于：所述剥离碳块微观上由层叠的可剥离的片层碳材料相互交联而成，这些可剥离的碳层中的碳晶格中掺杂有氮原子和硫原子。

2.如权利要求1所述多孔碳材料，其特征在于：所述碳块为棱形块体结构，剥离碳块的块体尺寸为5-20μm。

3.如权利要求1所述剥离碳块，其特征在于：所述剥离碳块为依次叠合排列的薄层石墨片层构成，这些石墨片层相互交联，构成块体结构；石墨片层上富含介孔和微孔。

4.如权利要求1所述剥离碳块，其特征在于：所述多孔碳材料中氮原子的原子含量为0.1％-20％；硫原子的原子含量为0.1％-10％。

5.如权利要求1或3所述剥离碳块，其特征在于：所述剥离碳块的孔隙率为0.5cc g^-1-3.5cc g^-1；所述介孔与微孔的数量比为10:1-1:10(或者孔容的比)。

6.一种权利要求1-5任一所述剥离碳块的制备方法，其特征在于：包括以下步骤，

(a)于水中加入铵盐、可溶性碳源和硫酸，搅拌，旋转蒸发干燥得沉淀物；

(b)于惰性气氛下对步骤(a)所得沉淀物进行高温处理得剥离碳材料。

7.如权利要求6所述剥离碳块的制备方法，其特征在于：

步骤(a)中所述铵盐为三聚氰胺，腈胺或者尿素中的一种或者两种以上，所述可溶性碳源为葡萄糖、蔗糖、果糖、麦芽糖、乳糖、冰糖、壳聚糖、聚乙烯醇、聚乙二醇、可溶性淀粉中的一种或者两种以上的混合物。

8.如权利要求6所述剥离碳块的制备方法，其特征在于：

步骤(a)中所述可溶性碳源碳原子物质的量与铵盐的物质的量的比为1：10-1：100；可溶性碳源碳原子物质的量与硫酸的物质的量的比为1：0.1-1：1；步骤(a)所述旋转蒸发干燥过程中，转速为10rpm-300rpm；温度为30℃-100℃。

9.如权利要求5所述剥离碳块的制备方法，其特征在于：

步骤(b)中所述惰性气氛为氮气、氩气、氦气中的任一一种或两种以上的混合气体；步骤(b)中所述高温处理条件为以1-20℃/min升温速度加热从室温至450-650℃保温1-24小时，然后以1-20℃/min升温速度加热至750-1100℃保温1-24小时。

10.如权利要求1-4任一所述剥离碳块的应用，其特征在于：所述多孔碳材料可作为锂硫电池用载硫材料。