[发明专利]一种氟、氮共掺杂三维石墨烯材料及其一步碳化制备方法

权利要求书

1.一种氟、氮共掺杂三维石墨烯材料，其特征在于：以聚四氟乙烯作为氟、碳前驱体，三聚氰胺作为氮、碳前驱体，经混合、研磨后，采用一步碳化法制备获得氟、氮共掺杂三维石墨烯材料，所得三维石墨烯网格均匀，氟、氮元素分布均匀；所述三维石墨烯材料的比表面积为1309 m² g^-1，总孔体积为2.66 cm³ g^-1；所述三维石墨烯材料的比表面积和总孔体积可以通过控制碳化温度进行大幅调控，所述碳化温度的控制范围在700 ℃。

2.根据权利要求1所述氟、氮共掺杂三维石墨烯材料的一步碳化制备方法，其特征在于包括以下步骤：

步骤1，原料的混合，按一定比例称量三聚氰胺粉末和聚四氟乙烯粉末，混合、研磨获得均匀的粉末样品；

所述步骤1三聚氰胺粉末和聚四氟乙烯粉末的比例为满足质量比在1:8-8:1之间，所述研磨的方法是手动研磨或机械球磨；

所述步骤1机械球磨的条件为研磨时间为0.5-2.0小时；

步骤2，一步碳化法，将步骤1获得的均匀的粉末样品，在一定条件下，一步碳化获得氟、氮共掺杂三维石墨烯材料；

所述步骤2碳化的条件为在惰性气氛下，以升温速度为5 ℃/min，从室温开始升温至700 ℃，再保温碳化2小时。

3.根据权利要求1所述氟、氮共掺杂三维石墨烯材料作为超级电容器电极材料的应用，其特征在于：当电流密度为0.5 A g^-1时，比电容值范围在230 F g^-1；在电流密度为20 A g^-1大功率充放电时，10000次循环后比电容保持率在86.43%。