[发明专利]一种三维氮硫共掺杂多孔碳材料及制备方法与用途

权利要求书

1.一种三维片状氮硫共掺杂多孔碳材料的制备方法，其特征在于：所述的方法按照如下步骤进行制备：

（1）将吡啶、六氯丁二烯和三聚硫氰酸混合，在1-5 MPa的反应压力下，在140-260 ℃下密闭反应2-10 h，反应结束后将所得反应混合液蒸除溶剂，烘干得到产物A；所述吡啶、六氯丁二烯和三聚硫氰酸的质量比为24：1 ~ 6：1 ~ 6；

（2）将所得产物A与含硫化合物混合，在惰性气体保护下，在700-1100 ℃下反应1-3小时，将所得产物B进行球磨1-12 h得到所述三维片状氮硫共掺杂多孔碳材料；所述的含硫化合物为三聚硫氰酸、硫脲、噻蒽、噻蒽、噻吩、苯硫吩、苯甲硫醚、苯丙噻吩、4-硝基茴香硫醚或6,11-二氢二苯并[b,e]硫杂卓-11-酮中的一种或两种及以上；所述的产物A和所述的含硫化合物的质量之比为1：1~12。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于：步骤（1）中，所述的反应温度为200 ℃，反应时间为4 h。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于：步骤（2）中，所述惰性气体为氮气或氩气。

4.如权利要求1所述的方法，其特征在于：步骤（2）中，所述的含硫化合物为硫脲。

5.如权利要求1所述的方法，其特征在于：步骤（2）中，所述的反应温度为1000 ℃。

6.如权利要求1所述的方法，其特征在于：步骤（2）中，所述的球磨时间为6 h。

7.一种如权利要求1-6之一所述的方法制备的三维氮硫共掺杂多孔碳材料在制备电容器电极中的应用。

8.如权利要求7所述的应用，其特征在于，所述的应用为：以三维氮硫共掺杂多孔碳材料和乙炔黑为原料，加入氮甲基吡咯烷酮，混合均匀，加入聚四氟乙烯乳液，搅拌成浆糊状时，均匀涂到泡沫镍上进行干燥、烘干、压片，即得到所述电容器电极。

9.如权利要求8所述的应用，所述的三维氮硫共掺杂多孔碳材料、乙炔黑与PTFE乳液的质量比为7~9：1~2：1~2。

10.如权利要求8所述的应用，所述三维氮硫共掺杂多孔碳材料、乙炔黑与PTFE乳液的质量比为8:1:1。