The present invention provides a method for preparing doped carbon materials and prepared doped carbon materials, the preparation method comprises the following steps: (1), the carbon material impregnated in the doped source solution, get a mixture of carbon materials and doping source; (2), (1) the removal steps of mixing in the solvent, the solid phase is obtained; (3), under inert atmosphere calcination step (2) solid mixture obtained; (4), the product is cooled after calcination, and then washed dry, get the carbon doped material, wherein the doping source includes sulfur or nitrogen sulfur source. The preparation method provided by the invention is simple and convenient, the process cost is low, and the preparation method is suitable for large-scale industrial production. At the same time, the prepared carbon doped material has high nitrogen and sulfur content, excellent conductivity and good electrochemical performance, and can be applied to lithium ion batteries and electrodes.
【技术实现步骤摘要】
一种掺杂碳材料的制备方法及其制得的掺杂碳材料
本专利技术涉及一种掺杂碳材料的制备方法及其制得的掺杂碳材料,属于碳材料及其改性
技术介绍
碳材料来源丰富,廉价易得,且本身具有密度小、比表面大、导电性、热稳定性及耐腐蚀性优良等优点而被广泛应用于催化剂载体、电极材料及气体分离净化等领域。为了进一步提高碳材料的电化学性能,本领域研究者进行了大量的研究工作并证实对碳材料进行杂原子掺杂可以有效提高碳材料的电化学性质。尤其,氮原子是研究最多的掺杂剂,其可以在六元碳晶格引入更多的缺陷点位。近年来,除了氮元素,其他比氮元素电负性低的硼、磷或与其电负性相似的硫元素等掺杂的碳材料的电催化活性研究也引起了越来越多的关注。并且由于硫具有一对孤对电子,容易极化,可以提高碳材料的化学活性。不仅如此,最近的理论计算证明:氮、硫元素的共掺杂可以带来协同效应由于电荷密度和自旋密度的重新分配。然而,目前为止,合成杂原子掺杂碳材料的方法依然非常有挑战性,亟待开发出简单的新方法。因此,提供一种简单、工艺成本低且适合大规模工业化生产的掺杂碳材料的新型制备方法已经成为本领域亟需解决的技术问题。
技术实现思路
为了解决上述的缺点和不足,本专利技术的目的在于提供一种掺杂碳材料的制备方法。本专利技术的目的还在于提供由所述掺杂碳材料的制备方法制备得到的掺杂碳材料。本专利技术的目的又在于提供所述掺杂碳材料作为电极材料导电剂的应用。为达到上述目的,本专利技术提供一种掺杂碳材料的制备方法,其包括以下步骤:(1)、将碳材料浸渍于掺杂源溶液中,得到碳材料和掺杂源的混合物;(2)、除去步骤(1)所得混合物中的溶剂, ...
【技术保护点】
一种掺杂碳材料的制备方法,其包括以下步骤:(1)、将碳材料浸渍于掺杂源溶液中,得到碳材料和掺杂源的混合物;(2)、除去步骤(1)所得混合物中的溶剂,得到固相混合物;(3)、在惰性气氛下煅烧步骤(2)得到的固相混合物;(4)、将煅烧后的产物冷却,再经洗涤后干燥,得到所述掺杂碳材料;其中,所述掺杂源包括硫源或氮硫源;优选所述氮硫源包括硫脲。
【技术特征摘要】
1.一种掺杂碳材料的制备方法,其包括以下步骤:(1)、将碳材料浸渍于掺杂源溶液中,得到碳材料和掺杂源的混合物;(2)、除去步骤(1)所得混合物中的溶剂,得到固相混合物;(3)、在惰性气氛下煅烧步骤(2)得到的固相混合物;(4)、将煅烧后的产物冷却,再经洗涤后干燥,得到所述掺杂碳材料;其中,所述掺杂源包括硫源或氮硫源;优选所述氮硫源包括硫脲。2.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述碳材料包括石墨、多孔碳、碳纳米管、富勒烯、石墨烯、生焦及熟焦中的任一种。3.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述硫源包括苯磺酸钠、十二烷基苯磺酸钠及二苄基二硫中的一种或几种的组合。4.根据权利要求1或3所述的制备方法,其特征在于,掺杂源溶液所用溶剂包括乙醇或水。5.根据权利要求1-4任一项所述的制备方法,其特征在于,所述掺杂源与碳材料的质量比...
【专利技术属性】
技术研发人员:李永峰,苗华迪,马新龙,徐春明,
申请(专利权)人:中国石油大学北京,
类型:发明
国别省市:北京,11
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