[发明专利]一种碳仿生纳米材料及制备方法

摘要

本发明公开了一种碳仿生纳米材料及制备方法。该碳仿生纳米材料是以丝瓜络为原材料，采用氢氧化钾化学活化法，在不同的温度和不同活化物质比例的条件下制备出的高比表面积活性炭材料(AC)，其最大比表面积为1592m²/g，主要由暴露{002}和{100}晶面的无定形碳组成。制备方法是首先对丝瓜络进行清洗粉碎干燥处理，用管式炉将干燥后的丝瓜络进行碳化，然后用活化剂氢氧化钾在不同温度和不同活化物质比例下进行活化处理，最后经过硫酸和去离子水处理后干燥即可制得样品。本发明中碳仿生纳米材料经过活化处理后在材料表面留下大量空隙，可以增大材料的比表面积，提高离子在充放电过程中的传输速率，使其能够在高电流密度下充放电时保持较高的电容量。

主权项

1.一种碳仿生纳米材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：(1)将丝瓜络切成小块，用去离子水和乙醇清洗，在恒温干燥箱中干燥完全；(2)取步骤(1)中干燥后的丝瓜络放入石英舟中，于管式炉中惰性气体保护下以不高于5℃/min的升温速率加热至400℃进行碳化，保持4h；(3)取步骤(2)中碳化的样品并加入活化剂氢氧化钾，加入去离子水使其混合，搅拌使其混合均匀，之后将混合液放入烘箱中，完全干燥，保证加入的碳化的样品和活化剂氢氧化钾的质量比为1:1～4；(4)将步骤(3)中干燥后的样品在研钵中研磨均匀，放入石英舟中，在管式炉内惰性气体保护下，在600～800℃进行活化70min，升温速率不高于5℃/min,自然冷却至室温；(5)用1M H2SO4对步骤(4)所得样品进行两次清洗，每次混合后超声至少15min，然后用乙醇和去离子水洗涤至中性，60℃下真空干燥，所得样品为碳仿生纳米材料。