[发明专利]一种利用枣核制备氮掺杂多孔碳材料的工艺以及超级电容器电极的制备方法

权利要求书

1.一种利用枣核制备氮掺杂多孔碳材料的工艺，其特征在于，包括如下步骤：

(1)枣核的预处理：将枣核清洗、烘干、机械粉碎，然后过筛；

(2)氮掺杂碳材料的制备：将经预处理的枣核颗粒放入反应器中，通入由惰性气体、氨气和水蒸气组成的混合气体，控制反应温度保持在500～700℃，持续反应1～3h，生成氮掺杂碳材料；所述混合气体为惰性气体通过铵盐溶液或氨水后的气体；

(3)氮掺杂多孔碳材料的制备：将活化剂掺入步骤(2)中的氮掺杂碳材料中，混合均匀，控制氮掺杂碳材料与活化剂的质量比为1:2～4；惰性气体保护下升温至700～900℃，持续反应1～3h，生成氮掺杂多孔碳材料。

2.根据权利要求1所述的一种利用枣核制备氮掺杂多孔碳材料的工艺，其特征在于，所述氨气、水蒸气和惰性气体的体积比为1:1～3:5～10。

3.根据权利要求2所述的一种利用枣核制备氮掺杂多孔碳材料的工艺，其特征在于，所述氨气、水蒸气和惰性气体的体积比为1:2:7。

4.根据权利要求1所述的一种利用枣核制备氮掺杂多孔碳材料的工艺，其特征在于，所惰性气体的流速为250～350mL/min，所述铵盐溶液或氨水的温度为70～80℃，所述铵盐或氨水的浓度为0.8～1.5M。

5.根据权利要求4所述的一种利用枣核制备氮掺杂多孔碳材料的工艺，其特征在于，所述铵盐为碳酸氢铵、碳酸铵、硝酸铵、柠檬酸铵和氯化铵中一种或多种。

6.根据权利要求5所述的一种利用枣核制备氮掺杂多孔碳材料的工艺，其特征在于，所述惰性气体的流速为300mL/min，所述铵盐溶液或氨水的温度为75℃，所述铵盐或氨水的浓度为1.0M。

7.根据权利要求1～6任意一项所述的一种利用枣核制备氮掺杂多孔碳材料 的工艺，其特征在于，所述步骤(2)中的反应时间为2h。

8.根据权利要求7所述的一种利用枣核制备氮掺杂多孔碳材料的工艺，其特征在于，所述步骤(2)中的反应温度为600℃。

9.根据权利要求1所述的一种利用枣核制备氮掺杂多孔碳材料的工艺，其特征在于，所述步骤(3)中的反应温度为800℃。

10.根据权利要求1所述的一种利用枣核制备氮掺杂多孔碳材料的工艺，其特征在于，所述步骤(3)中的反应时间为2h。

11.根据权利要求1所述的一种利用枣核制备氮掺杂多孔碳材料的工艺，其特征在于，氮掺杂多孔碳材料与活化剂的比例为1:3。

12.根据权利要求1所述的一种利用枣核制备氮掺杂多孔碳材料的工艺，其特征在于，所述活化剂为氢氧化钾。

13.根据权利要求1所述的一种利用枣核制备氮掺杂多孔碳材料的工艺，其特征在于，所述惰性气体为氮气或氩气。

14.根据权利要求1所述的一种利用枣核制备氮掺杂多孔碳材料的工艺，其特征在于，所述步骤(1)中过筛所用筛子的目数为60目。

15.根据权利要求1所述的一种利用枣核制备氮掺杂多孔碳材料的工艺，其特征在于，所述反应器为管式炉。

16.一种超级电容器的电极的制备方法，其特征在于，根据权利要求1～15任意一项所述的一种利用枣核制备氮掺杂多孔碳材料的工艺制备氮掺杂多孔碳材料，将质量比为1:0.5～1.5:7～9的导电剂、粘结剂和所述氮掺杂多孔碳材料混合均匀，添加溶剂调成泥浆状，将上述浆料涂覆于的导电衬底上烘干，在压力10～20MPa下压实，制备成超级电容器电极。

17.根据权利要求16所述的一种超级电容器的电极的制备方法，其特征在于，所述导电剂包括碳黑、人造石墨、天然石墨、片状石墨、气相法生长碳纤维、碳纳米管、金属粉末、和金属纤维中的一种或任意两种以上的组合。

18.根据权利要求16所述的一种超级电容器的电极的制备方法，其特征在于，所述粘结剂包括聚四氟乙烯、聚偏氟乙烯、聚乙烯、聚丙烯、聚丙烯酰胺、乙烯-丙烯-二烯共聚树脂、苯乙烯丁二烯橡胶、聚丁二烯、氟橡胶、聚环氧乙稀、聚乙烯吡咯烷酮、聚酯树脂、丙烯酸树脂、酚醛树脂、环氧树脂、聚乙烯醇、和羟丙基纤维素中的一种或任意两种以上的组合。