[发明专利]一种复合多孔碳膜的制备工艺及电容器

权利要求书

1.一种复合多孔碳膜的制备工艺，其特征在于，包括：

（1）制备薄膜A

a1）形成包含无机材料颗粒、粘接剂a和溶剂的混合浆料；

b1）在基板上形成一层该混合浆料；

c1）除去上述混合浆料层中的溶剂，形成膜层；

d1）从基板上剥离膜层得到薄膜A；

（2）制备薄膜B

a2）形成包含碳前驱体颗粒、粘接剂b和溶剂的混合浆料；

b2）在基板上形成一层该混合浆料；

c2）除去上述混合浆料层中的溶剂，形成膜层；

d2）从基板上剥离膜层得到薄膜B；

（3）将薄膜A与薄膜B复合，形成复合薄膜；

（4）对所述复合薄膜进行热处理，使薄膜B中的碳前驱体渗透至薄膜A中，然后继续升高温度使其碳化，形成含有碳和无机材料颗粒的复合膜，再从该复合膜中除去无机物模板，制得复合多孔碳膜。

2.根据权利要求1所述的一种复合多孔碳膜的制备工艺，其特征在于，所述复合薄膜的结构为A-B、A-B-A或B-A-B中的一种；所述复合多孔碳膜是自支撑的单侧或双侧的纳米多孔碳膜。

3.根据权利要求1所述的一种复合多孔碳膜的制备工艺，其特征在于，所述无机材料颗粒为氧化镁、氧化钙、氧化硼、氯化钠、氯化钾或二氧化硅中的一种，形状为球形，平均粒径为1nm~100μm。

4.根据权利要求1所述的一种复合多孔碳膜的制备工艺，其特征在于，在步骤（4）中，碳前驱体渗透的热处理方式为：将膜从室温开始加热至50~500℃，保持0.1~48h。

5.根据权利要求1所述的一种复合多孔碳膜的制备工艺，其特征在于，在步骤（4）中，碳化过程为：继续将膜以0.1~10℃/min的升温速率加热到500~1500℃，并保持0.1~48h使碳前驱体转化为碳。

6.根据权利要求1所述的一种复合多孔碳膜的制备工艺，其特征在于，制备薄膜A或薄膜B的混合物中，还包含有至少一种表面活性剂，所述表面活性剂是可热分解的；可选自：聚（环氧乙烷）-聚（氧化丙烯）-聚（环氧乙烷）嵌段共聚物（PEO-PPO-PEO）、聚山梨醇酯80、部分水解的聚乙烯醇（PVA）中一种或多种；而且所述表面活性剂与碳前驱体的质量比为1/100~100/1。

7.根据权利要求5所述的一种复合多孔碳膜的制备工艺，其特征在于，制备薄膜A或薄膜B的混合物中，还包含有一种或多种添加剂，所述添加剂选自：醇、酚、铁化合物、二氧化硅以外的硅化合物、二氧化钛以外的钛化合物、碳纳米管、石墨烯、石墨烯氧化物、碳纳米纤维、碳纤维中的一种或多种。

8.如权利要求1~7任一项所述的制备工艺得到的复合多孔碳膜，其特征在于，至少含有一层多孔碳层，所述多孔碳层内具有三维连通的孔道，还同时含有一层密实碳层。

9.一种电容器，其特征在于，包含权利要求8所述的复合多孔碳膜。