[发明专利]一种碳化物掺杂多孔炭及其制备方法

摘要

本发明提供了一种碳化物掺杂多孔炭及其制备方法，所述碳化物掺杂多孔炭包括多孔炭和嵌入所述多孔炭中的金属碳化物。本发明得到的碳化物掺杂多孔炭，多孔炭的孔隙多集中在微孔和中孔，有助于提高多孔炭的比表面积；并且金属碳化物位于多孔炭内部，提高了多孔炭的本质导电率，避免提高比表面积的同时降低多孔炭的导电率。实施例的结果表明，本发明提供的碳化物掺杂多孔炭，比表面积达到400～1700m²/g，并且相比传统方法得到的多孔炭材料，在比表面积相当的条件下，导电率有了明显提升，避免了提高比表面积以降低导电率为代价的弊端。

主权项

1.一种碳化物掺杂多孔炭，包括多孔炭和嵌入所述多孔炭中的金属碳化物；所述多孔炭中孔隙的孔径分布在0.5～100nm的范围内；所述多孔炭的孔隙包括孔径分布在[0.5,2)nm的微孔、孔径分布在[2,50)nm的中孔和孔径分布在[50,100]nm的大孔；其中，微孔孔容≥0.20mL/g，大孔孔容≤0.05mL/g，1.0mL/g≥总孔容≥0.25mL/g；所述金属碳化物包括碳化钛、碳化钒、碳化锆、碳化铌、碳化钼、碳化钽、碳化钨和碳化铪中的一种或多种；所述金属碳化物的质量为多孔炭质量的1～25％；所述碳化物掺杂多孔炭的制备方法，包括以下步骤：(1)在包括有机碳源、有机金属盐、固化剂和有机溶剂的混合溶液中加水，进行水解，得到水解复合物；(2)将所述步骤(1)得到的水解复合物固化后进行表面氧化，得到复合氧化产物；(3)将所述步骤(2)得到的复合氧化产物进行加压处理，得到预制体；(4)碳化所述步骤(3)得到的预制体，得到碳化物掺杂多孔炭；所述有机碳源为酚醛树脂、环氧树脂、聚偏氟乙烯树脂、糠醛树脂、聚丙烯酸树脂和聚氨酯树脂中的一种或多种；所述有机金属盐为烷基金属盐、烷氧基金属盐、醇基金属盐、苯基金属盐和苯酚基金属盐中的一种或多种，所述金属为钛、钒、锆、铌、钼、钽、钨和铪中的一种或多种；所述固化剂为六次甲基四胺、对甲苯磺酸、甲醛、苯磺酰氯和聚甲醛中的一种或多种。