[发明专利]一种含氮大孔容多孔碳材料的制备方法及应用

摘要

本发明公开了一种含氮大孔容多孔碳材料的制备方法及应用，属于功能材料中杂原子改性多孔碳材料的制备及锂硫电池正极材料制备技术领域。本发明具体为一种以生物质凝胶为碳源，采用冰及二氧化硅双模板法，通过高温热解制备含氮大孔容多孔碳材料，并制备高硫含量硫碳复合材料正极的方法。本发明所制备的多孔碳具有氮氧改性的表面化学性质，具有大的中孔孔容积；以其为载体，制备的碳硫正极材料中硫的质量百分含量高达80％。将制备的碳硫复合正极材料用于锂硫电池，具有较好的电化学性能。

主权项

一种含氮大孔容多孔碳材料的制备方法，其特征在于按照以下步骤进行：(1)生物质胶‑SiO₂溶胶制备过程：将生物质胶的水溶液与二氧化硅溶液以一定质量百分比混合均匀，水或油浴加热并磁力搅拌，得溶胶体系；(2)冰模板制备过程：将混合均匀的溶胶体系预冷冻，得双模板体系；之后进行冷冻干燥；(3)碳化过程：将上述干燥后的前驱体置于管式炉中，在氩气气氛中，热解碳化，得碳材料；(4)除氧化硅过程：将所得碳氧化硅复合材料，置于碱溶液中，浸泡除氧化硅，然后用去离子水洗至中性；(5)干燥和后处理：将步骤4)中所得材料进行鼓风干燥，随后将干燥后的材料进行研磨，得含氮大孔容多孔碳材料。