[发明专利]一种双盐晶模板辅助制备类“气泡垫”状多孔碳材料的方法及其储钾应用

权利要求书

1.一种双盐晶模板辅助制备类“气泡垫”状多孔碳材料的方法及其储钾应用，其特征在于包含如下的步骤：

(a) 混合：将海藻酸钠分别与碳酸氢钠、氯化铵、以及碳酸氢钠和氯化铵的混合物按照一定的比例配制成混合水溶液，然后将水溶液进行冷冻干燥，获得类似海绵状的白色固体混合物；

(b) 碳化：将海绵状白色固体混合物放入管式炉中，在惰性气氛下以一定的升温速率升温至合适的温度进行预碳化，然后继续升温至合适的温度保温一定时间进行碳化；

(c) 清洗：将煅烧后的样品用大量的去离子水进行清洗，在烘箱中干燥之后得到类“气泡垫”状多孔碳纳米材料。

2.根据权利要求1所述的双盐晶模板辅助制备类“气泡垫”状多孔碳材料的方法，其特征在于：在步骤a中，海藻酸钠与碳酸氢钠的配比可以控制在：1:1~1:10，海藻酸钠与氯化铵的配比可以控制在：1:0.2~1:2，海藻酸钠与碳酸氢钠和氯化铵混合物的配比可以控制在：1:1:1~1:10:1。

3.根据权利要求1所述的双盐晶模板辅助制备类“气泡垫”状多孔碳材料的方法，其特征在于：在步骤b中，预碳化温度为150~300 ^oC，碳化温度为600-900 ^oC，升温速率为1~10 ^oCmin^-1，保温时间为1~6 h。

4.根据权利要求1-3所述的双盐晶模板辅助制备类“气泡垫”状多孔碳材料的方法，其特征在于：碳酸氢钠作为模板可以引入大量的CO₃^2-基团，氯化铵作为模板可以引入大量的含N官能团。

5.根据权利要求1-3所述的双盐晶模板辅助制备类“气泡垫”状多孔碳材料的方法，其特征在于：海藻酸钠与碳酸氢钠和氯化铵混合物作为模板时配制溶液，制备的多孔碳纳米材料具有类似生活中常用的“气泡垫”结构，其气泡大小在600-1000 nm范围内。

6.根据权利要求1-5所述的双盐晶模板辅助制备类“气泡垫”状多孔碳材料的方法及其储钾应用，其特征在于：该类“气泡垫”状多孔碳纳米材料可用于钾离子电池和钾离子混合电容器的电极材料，并表现出了优异的储钾性能。