[发明专利]一种碳空心球气凝胶、其制备方法与应用在审
| 申请号： | 201710228550.2 | 申请日： | 2017-04-10 |
| 公开（公告）号： | CN108689397A | 公开（公告）日： | 2018-10-23 |
| 发明（设计）人： | 张学同;董大鹏 | 申请（专利权）人： | 中国科学院苏州纳米技术与纳米仿生研究所 |
| 主分类号： | C01B32/15 | 分类号： | C01B32/15;C01B32/05;B01J13/00;H01G11/32;H01G11/86;H01M4/36;H01M4/583;H01M4/62;B01J21/18;C02F1/28;B01D53/02;C02F101/30 |
| 代理公司： | 南京利丰知识产权代理事务所(特殊普通合伙) 32256 | 代理人： | 王锋 |
| 地址： | 215123 江苏省苏州市*** | 国省代码： | 江苏;32 |
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| 摘要： | 本发明公开了一种碳空心球气凝胶、其制备方法与应用。所述碳空心球气凝胶包含主要由碳空心球和二维材料组成的三维多孔网络结构，其中至少部分的所述碳空心球被二维材料包覆，并且所述碳空心球气凝胶具有由微孔、介孔和宏孔组成的纳米多孔结构。所述制备方法包括：将碳空心球前驱体水性分散液和二维材料水性分散液混合均匀，形成二维材料‑碳空心球前驱体复合分散液，之后加入还原剂，混合均匀并静置，形成复合水凝胶；再对所述复合水凝胶进行老化、溶剂置换、干燥和碳化等处理，获得碳空心球气凝胶。本发明所获碳空心球气凝胶性能优异，并可实现连续化生产，在电化学储能和能源转换等领域具有巨大的应用前景。 | ||
| 搜索关键词： | 碳空心球 气凝胶 二维材料 制备 复合水凝胶 水性分散液 前驱体 应用 纳米多孔结构 电化学储能 复合分散液 连续化生产 能源转换 溶剂置换 三维多孔 网络结构 还原剂 包覆 介孔 碳化 微孔 老化 | ||
【主权项】：
1.一种碳空心球气凝胶，其特征在于：所述碳空心球气凝胶包含主要由碳空心球和二维材料组成的三维多孔网络结构，其中至少部分的所述碳空心球被二维材料包覆，并且所述碳空心球气凝胶具有由孔径在2nm以下的微孔、孔径为2～50nm的介孔和孔径大于50nm的宏孔组成的纳米多孔结构；优选的，所述碳空心球气凝胶的孔径为0.1～1000nm，尤其优选为0.1～500nm，比表面积为100～3000m2/g，孔容为0.1～10cm3/g，孔隙率为30～99％，堆积密度小于70mg/cm3，电导率为100～5000S/m，比电容为50～500F/g；优选的，所述碳空心球包括纯碳空心球、氮掺杂碳空心球、硼掺杂碳空心球和磷掺杂碳空心球中的任意一种或两种以上的组合；优选的，所述碳空心球的直径为5～500nm；优选的，所述二维材料包括氧化石墨烯、氮化硼、二硫化钼、二硫化钨、二硫化钛、碲化锑和碲化铋中的任意一种或两种以上的组合；优选的，所述二维材料的横向尺寸为20nm～100μm；优选的，所述二维材料包括二维片层材料。
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