[发明专利]一种片状含氮碳材料及其制备方法

摘要

本发明公开了一种片状含氮碳材料及其制备方法，该片状含氮碳材料为中空片状结构，可用于制作锂离子电池负极并可应用于超级电容器，电化学性能优良。本发明公开的片状含氮碳材料制备方法，包括四个步骤：步骤一，制备层状双金属氢氧化物LDH模板；步骤二，在步骤一的基础上制备得到含氮单体与LDH的复合物；步骤三，在步骤二的基础上制备得到均匀包裹在LDH上的聚合氮碳化合物；步骤四，将步骤三的产物进行刻蚀得到片状含氮碳材料。本发明技术方案公开的制备方法与现有技术相比，经济环保，工序简单，成本低廉，制备出的含氮碳材料形貌完好，制备过程中实现了前驱体与模板的良好复合，同步实现了掺氮和形貌控制。

主权项

1.一种片状含氮碳材料的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括如下步骤：步骤一：制备得到层状双金属氢氧化物LDH模板；步骤二：将未聚合的含氮小分子单体与所述LDH模板按照质量比5：1的比例混合，在保护气体的保护下，加热升温至120‑150℃，使得所述含氮小分子单体熔融并均匀包裹在所述LDH模板表面，随后自然冷却到室温，研磨成粉状，得到含氮单体与LDH的复合物；步骤三：将所述含氮单体与LDH的复合物与路易斯酸氯化铁按照质量比1：1的比例混合并研磨均匀，在所述保护气体的保护下，程序升温至120℃，升温速率为2℃min‑1，并保温2‑3h，再程序升温至指定温度，升温速率为2℃min‑1，并保温2‑3h，然后自然冷却至室温，制备得到均匀包裹在LDH上的聚合氮碳化合物；步骤四：将所述均匀包裹在LDH上的聚合氮碳化合物投入碱溶液中反应20‑30h，然后进行抽滤，用去离子水洗至中性后投入酸溶液中反应10‑15h，再进行抽滤，用去离子水洗至中性，烘干得到片状含氮碳材料；其中，所述片状含氮碳材料为中空片状结构。