[发明专利]一步法合成具有优异ORR和锂电性能的S,N协同作用的介孔碳材料方法

摘要

本发明涉及一步法合成具有优异ORR和锂电性能的S,N协同作用的介孔碳材料方法。其制备方法如下以2‑氨基噻唑为原料，ZnCl2为溶剂和催化剂，放在管式炉中在不同温度下一步法得到高收率的S,N共掺杂的介孔碳材料（SNPC‑500、SNPC‑600、SNPC‑700、SNPC‑800分别为在500℃、600℃、700℃、800℃下所得），其中SNPC‑800比表面积高达1235m2/g，孔径在10‑45nm之间，具有媲美Pt/C的ORR性能、较高的锂电可逆容量、优异的循环稳定性和倍率性能。该方法操作简单，生产成本低廉，收率较高，具有广大的产业化前景，如若产业化，将有巨大的经济效益和社会效益。

主权项

一步法合成具有优异ORR和锂电性能的S,N协同作用的介孔碳材料方法，其特征在于以2‑氨基噻唑为原料，ZnCl2为催化剂和溶剂，在氮气气氛下，放在高温的管式炉中一步法反应得到S,N共掺杂的介孔碳材料，具体步骤如下：1）以2‑氨基噻唑和ZnCl2为原料，将ZnCl2平均分成两份，2‑氨基噻唑夹在两份ZnCl2中间形成三层结构，再放入石英舟中；2）将步骤1）中的石英舟放入管式炉中，在N2气氛下以5℃/min分别升温至500℃、600℃、700℃、800℃，每个温度段分别保持8h，得到4种黑色粉末产品；3）取出步骤2）中的石英舟，将石英舟里的黑色粉末产品用35%的盐酸洗去残留的ZnCl2，再用去离子水和乙醇洗涤除去盐酸，然后将产品在真空干燥箱干燥，干燥后将4种产品分别放入管式炉中，在N2气氛下在180‑220℃保温1.5‑2.5h，得到4种S,N共掺杂的多孔碳材料。