The invention relates to a preparation method of a flexible porous carbon film with controllable pore size, which comprises the steps of: plant fiber film washing, drying in a high-temperature furnace, pass into the inert atmosphere after heating, and then pass into the ammonia or hydrogen, the natural cooling to room temperature, washed, the flexible porous carbon film. The invention is simple and suitable for large-scale continuous production; flexible porous carbon fiber obtained has good flexibility, can be bent 180 degrees; the internal structure of a large number of nano pores, and the graphitization degree is very high, can see in the high-resolution lattice fringe obviously; with high specific surface area and the specific surface area up to 1654.7 square meters per gram; by changing the reaction temperature, gas flow rate and reaction time can achieve the pore size from 2 nm to 5 nm continuous adjustment.
【技术实现步骤摘要】
一种孔径可调的柔性多孔碳薄膜的制备方法
本专利技术涉及一种孔径可调的柔性多孔碳薄膜的制备方法,属于先进纳米多孔材料与
技术介绍
随着现代微电子技术的发展,柔性、可穿戴、智能化成为电子设备发展的主流方向,为电子产品提供能量的储能器件也逐步向轻、薄、柔性等方向发展。全固态柔性超级电容器是一种非常理想的储能器件,具有高容量、充放电速度快、安全环保等特点,在新兴的电子智能设备等高新技术上有着广阔的应用前景。通常情况下,全固态柔性超级电容器由两层柔性导电基底作为集流体,两层多孔碳薄膜作为活性电极材料,和一层全固态电解质构成。多孔碳薄膜是制备柔性超级电容器的主要材料,可以在任意变形时仍保持良好的电化学性能,因此开发柔性超级电容器的关键在于制备轻、薄、柔性、并且具有很高比电容的多孔碳薄膜。同时,为了满足不同电解液离子传输的要求,需要在制备过程实现碳薄膜的孔径的控制和调节。目前制备全固态柔性超级电容器主要有两种方式,一种是将多孔碳粉末添加胶黏剂后涂覆在两片柔性导电基底上制备多孔碳薄膜,中间加以固态电解质制成电容器,因为胶黏剂不具有导电性,大大影响了碳薄膜的导电性,同时,胶黏剂和柔性导电基底的使用也增加了电容器的重量和制备过程的复杂性,增加了电容器的生产成本。近年来,直接采用柔性的多孔碳薄膜同时作为活性材料和集流体来制备柔性超级电容器引起了广泛关注,因为绝大部分多孔碳材料是刚性的,只能以粉末或块体的形式存在,因此报道的柔性多孔碳薄膜大多由柔性的石墨烯材料制成,譬如,MaherF.El-Kady等使用激光还原的方法,将氧化石墨烯薄膜制备成了柔性的石墨烯薄膜(Scie ...
【技术保护点】
一种孔径可调的柔性多孔碳薄膜的制备方法,包括步骤如下:1)将植物纤维薄膜洗净、烘干;2)将步骤1)处理过的植物纤维薄膜置于高温炉中,通入惰性气氛后升温至700‑1500℃进行加热,然后通入氨气或氢气后,保温加热,最后自然冷却至室温,得碳薄膜;3)将步骤2)得到的碳薄膜依次用丙酮、水洗涤,即得柔性多孔碳薄膜。
【技术特征摘要】
1.一种孔径可调的柔性多孔碳薄膜的制备方法,包括步骤如下:1)将植物纤维薄膜洗净、烘干;2)将步骤1)处理过的植物纤维薄膜置于高温炉中,通入惰性气氛后升温至700-1500℃进行加热,然后通入氨气或氢气后,保温加热,最后自然冷却至室温,得碳薄膜;3)将步骤2)得到的碳薄膜依次用丙酮、水洗涤,即得柔性多孔碳薄膜。2.根据权利要求1所述的孔径可调的柔性多孔碳薄膜的制备方法,其特征在于,步骤1)中所述的植物纤维薄膜为滤纸或脱脂棉压成的薄膜。3.根据权利要求3所述的孔径可调的柔性多孔碳薄膜的制备方法,其特征在于,所述滤纸为定量滤纸或定性滤纸,滤纸的孔径为1-120μm,厚度为0.3-1mm,脱脂棉压成的薄膜的厚度为0.5-2mm。4.根据权利要求1所述的孔径可调的柔性多孔碳薄膜的制备方法,其特征在于,步骤2)中所述的惰性气氛为氮气或氩气。5.根据权利要求1所述的孔径可调的柔性多孔碳薄膜的制备方法,其特征在于,步骤2)中,加热温度为1000-1500℃。6.根据权利要求1所述的孔径可调的柔性多孔碳薄膜的制备方法,其特征在于,步骤2)中,在惰性气氛下加热时间为1-600分钟;优选的,在惰性气氛下加热时间为10-400分钟,进一步优选的,在惰性气氛下加热时间为10-200分钟,更进一步优选的,在惰性气氛下加热时间为10-10...
【专利技术属性】
技术研发人员:代鹏程,赵学波,顾鑫,李良军,刘丹丹,
申请(专利权)人:中国石油大学华东,
类型:发明
国别省市:山东,37
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