[发明专利]一种超级电容器用氮掺杂多孔碳电极材料的制备方法

摘要

本发明涉及一种氮掺杂多孔碳材料的制备方法，特别是以干酪素为碳源和氮源制备氮掺杂多孔碳材料的方法，还涉及其在超级电容中的应用及电化学性能。该制备方法原料来源方便、环保、是一种利用生物质制备氮掺杂多孔碳材料的新途径，制备步骤简单，反应条件相对温和，易于操作控制，制备出的氮掺杂多孔碳的比表面积大、比电容高。在较优条件下制备的超级电容器电极材料比表面积可达1902.5m²g^‑1，氮含量可达8.3％，在6M KOH溶液中，1Ag^‑1电流密度下，测得比电容可达393.2Fg^‑1，且循环稳定性好，是一种相对理想的超级电容器电极材料。

主权项

1.一种超级电容器用氮掺杂多孔碳材料的制备方法其特征在于，制备方法包括以下步骤：(1)将定量的干酪素先分散于定量的蒸馏水中，加入定量的硅溶胶中，在60℃下搅拌30‑60min至全部溶解，冷却到室温，转移至在聚四氟乙烯板上，50℃下鼓风干燥24小时，得到干酪素/二氧化硅混合物，将样品研磨成粉末置于石英舟中放入管式电阻炉中，在氮气保护下进行碳化，升温速率为3‑10℃/min，升温至600～800℃，碳化1～3小时，然后在氮气保护下随炉冷却，待其冷却至室温，得到的产物被放置在100毫升2‑6mol/L的NaOH溶液中，80℃下浸泡2h，再用蒸馏水洗涤至PH＝7，80℃干燥12h，得到氮掺杂多孔碳(标记为NC)；(2)将得到的氮掺杂多孔碳(NC)与活化剂混合均匀，放置在管式炉中在氮气保护进行活化，升温速率为3‑10℃/min，升温至600‑800℃保温1h。然后在氮气保护下随炉冷却，待其冷却至室温，将得到的样品用6mol/L盐酸中和，再用蒸馏水洗涤至PH＝7，80℃干燥12h，得到氮掺杂多孔碳(标记为ANC)。