[发明专利]一种三维球状氮掺杂多孔碳材料与镍/氧化镍复合材料的制备方法与用途

摘要

本发明涉及一种三维球状氮掺杂多孔碳材料与镍/氧化镍复合材料及制备方法与用途，所述方法包括如下步骤：S1：将吡啶、六氯丁二烯和镍源在高于大气压的反应压力下进行密闭反应；S2：反应结束后，泄压至常压，干燥后，得到样品；S3：取样品与尿素溶液在高于大气压的反应压力下进行密闭反应；S4：反应结束后，泄压至常压，离心干燥后，得到样品；S4：将所述样品在惰性气体保护下进行高温处理，从而得到所述三维球状氮掺杂多孔碳材料与镍/氧化镍复合材料及制备方法。所述三维球状氮掺杂碳材料具有优异的电化学性能，从而可应用于化学储能领域，尤其是超级电容器领域，具有良好的工业化的价值。

主权项

1.一种三维球状氮掺杂多孔碳材料与镍/氧化镍复合材料的制备方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：

S1：将吡啶、六氯丁二烯和镍源在高于大气压的反应压力下进行密闭反应；

S2：反应停止后，去除反应多余溶剂，烘干后得到样品；

S3：将所得样品与尿素溶液混合，并在高于大气压的反应压力下进行密闭反应；

S4：反应停止后，高速离心，烘干后得到样品；

S5：将所述样品在惰性气体保护下进行高温处理，得到所述三维球状氮掺杂多孔碳材料与镍/氧化镍复合材料。

2.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，在步骤S1中，反应温度为140‑260℃。

3.如权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于，在步骤S2中，样品反应时间为2‑10h。

4.如权利要求3所述的制备方法，其特征在于，在步骤S5中，所述高温处理的温度为700‑1100℃。

5.如权利要求4所述的制备方法，其特征在于，在步骤S1中，所述吡啶与六氯丁二烯的体积比为1:1～15:1或1:1～1:15。

6.如权利要求5所述的制备方法，其特征在于，在步骤S1中，所述吡啶与镍源的质量比为3:1或6:1～30:1,。

7.如权利要求6所述的制备方法，其特征在于，在步骤S1中，所述含镍源为：单质镍，醋酸镍、醋酸镍(四水)、四氧化三镍、硫酸镍、硝酸镍或六水硝酸镍。

8.如权利要求7所述的制备方法，其特征在于，在步骤S3中，尿素溶液的浓度为1mol/L～15mol/L。

9.如权利要求1至8中任一项所述的制备方法得到的三维球状氮掺杂多孔碳材料与镍/氧化镍复合材料的用途，其特征在于，所述复合材料用于电容器电极。

10.如权利要求9所述的电容器电极的制备方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：

(A)称取三维球状氮掺杂多孔碳材料与镍/氧化镍复合材料和乙炔黑，加入适量氮甲基吡咯烷酮，混合均匀，加入适量PTFE(聚四氟乙烯)乳液，不断搅拌成浆糊状时，涂到泡沫镍上；

(B)将涂好三维球状氮掺杂多孔碳材料与镍/氧化镍复合材料的泡沫镍进行干燥、烘干、压片，即得到所述电容器电极。