[发明专利]一种超级电容器用高倍率多孔碳电极材料及制备方法

摘要

本发明涉及一种适合于做超级电容器电极材料的分级多孔碳及其制备方法。该分级多孔碳制备方法的特征为首先制备含锌和钴的沸石咪唑化合物，然后将其在高温下进行碳化处理，得到分级多孔碳。在该多孔碳中存在大量的中孔和微孔，且孔径分级分布。这种结构的形成有利于电解质离子在多孔碳材料中的传输和双电层的形成。以此分级多孔碳做电极活性物质的超级电容器表现出优异的倍率性能。将钴和锌摩尔比为19的沸石咪唑化合物在800℃条件下进行碳化得到的分级多孔碳材料在100mV/s扫速下的比电容达到176F/g。

主权项

一种用于超级电容器的分级多孔碳电极材料，其特征在于：在制备含锌沸石咪唑化合物ZIF‑8的过程中，加入钴离子以形成双金属离子沸石咪唑化合物，然后将上述沸石咪唑化合物进行高温碳化处理，得到分级多孔碳，具体制备方法为：(1)分别将2‑甲基咪唑、锌盐和钴盐溶解于有机溶剂，然后将三种溶液进行混合，并将混合溶液进行水热处理，其中锌盐与2‑甲基咪唑的摩尔比为10:1‑1:10，锌盐与钴盐的摩尔比为100:1‑1:100；(2)将以上水热处理的混合物用溶剂离心洗涤除去其中未反应的2‑甲基咪唑和金属盐，然后将得到的混合物在烘箱中进行干燥；(3)将步骤(2)得到的混合物在惰性气氛下进行碳化，得到分级多孔碳初产物；(4)将步骤(3)得到的分级多孔碳初产物用酸溶液进行洗涤，然后水洗至中性，干燥后得到分级多孔碳电极材料。