[发明专利]高比表面积煤基氮掺杂活性炭球电极材料及其制备方法

摘要

本发明涉及超级电容器的电极材料技术领域，是一种高比表面积煤基氮掺杂活性炭球电极材料及其制备方法，该高比表面积煤基氮掺杂活性炭球电极材料按照下述步骤得到：将煤粉与强氧化剂溶液反应，得到的氧化煤与葡糖胺后，进行水热反应，洗涤、干燥得到的粉末产物与氢氧化钾混合，进行炭化处理，得到的混合产物，洗涤、干燥，得高比表面积煤基氮掺杂活性炭球电极材料。本发明采用葡糖胺作为氮源、氧化煤作为炭源，有效提高了煤基氮掺杂炭球的产率，制备了高比表面积煤基氮掺杂活性炭球电极材料，其具有微纳形貌，孔结构分布均匀，用于超级电容器电极材料时，具有优异的比容量和大电流充放电性能。

主权项

1.一种高比表面积煤基氮掺杂活性炭球电极材料，其特征在于按照下述步骤得到：第一步，将煤炭进行粉碎，经筛分处理后，得到超细煤粉，将超细煤粉与强氧化剂溶液均匀混合，进行液相氧化反应，得到反应产物，将反应产物纯化、洗涤、分级后，得到氧化煤；第二步，将葡糖胺和氧化煤按照重量比为1:0.1至10的比例溶于水中，混合均匀，得第一混合溶液，在100℃至200℃的条件下，第一混合溶液进行水热反应，反应产物冷却至室温，用去离子水和乙醇溶液洗涤反应产物，至洗涤液为中性，干燥反应产物，得到粉末产物；第三步，将粉末产物与氢氧化钾按照重量比为1:0.1至10的比例混合，在保护气体气氛下，按5℃/min速度的升温程序，由室温升到300℃至1200℃后，保温1h至4h，进行炭化处理，得到混合产物；第四步，用去离子水和乙醇洗涤混合产物，至洗涤液为中性，干燥混合产物，得到高比表面积煤基氮掺杂活性炭球电极材料。