一种用于电容器电极的多孔氮掺杂石墨烯材料的制备方法技术

本发明专利技术属于改性纳米碳材料制备领域，涉及一种以离子液体为模板的多孔氮掺杂石墨烯电极材料的制备方法。主要步骤是以尿素和葡萄糖为原料，离子液体为模板剂，研磨均匀后经两步煅烧法得到产物：先在550℃的条件下煅烧得到石墨化的C3N4，接着在惰性气体氛围中于更高温度下煅烧，使材料进一步碳化得到多孔氮掺杂石墨烯材料，其中，氮掺杂石墨烯层间被离子液体模板和g‑C3N4碳化后形成的多孔碳材料隔开，有效抑制了石墨烯的紧密堆叠，使所得材料具有高的比表面积和均匀的多孔性结构；该材料应用于超级电容器电极材料，可以表现出较高的电化学储能活性；本制备方法工艺简单易行，流程短，重复性好，成本低，易于工业化实施。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于改性纳米碳材料制备领域，特别涉及一种多孔氮掺杂石墨烯电极材料的制备方法。技术背景能源短缺和环境污染是本世纪人类社会面临的重大挑战，随着社会经济的快速发展，人们对于开发清洁的高效能源越来越关注，城市机动车辆电气化的呼声也越来越高。超级电容器作为一种新型的绿色储能器件，具有比传统电容器高的多的能量密度和比电池高得多的功率密度。尽管超级电容器的比容量较传统电容器高近百倍，但是与目前发展比较成熟的镍氢电池和锂电池相比，仍然不够高，从而不能作为独立电源单独使用。因此，要拓宽超级电容器的使用前景，提高其比容量是未来超级电容器研究的重点。而提高超级电容器比容量的关键在于其电极材料的研发，研发主要内容包括材料的种类和结构。优秀的超级电容器电极材料需要同时具有较高的导电能力和电荷储存能力。目前所使用的三种主要的超级电容器电极材料中，金属氧化物和导电聚合物尽管有着来源于其氧化还原活性的优秀电容性能，但导电性较差，导致其能量利用率低，且部分氧化物和导电聚合物价格昂贵，耐酸碱性差，这极大的制约了其在超级电容器中的推广应用。传统的碳材料尽管稳定性好且价格低廉，然而由于其氧化还原活性较差，储本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于电容器电极的多孔氮掺杂石墨烯材料的制备方法，其特征在于：具体包括如下步骤：（1）以尿素和葡萄糖为原料，离子液体为模板剂，将三者按比例混合后进行充分研磨，研磨均匀后将原料放入坩埚中于马弗炉内，程序升温至500~600℃煅烧；（2）将步骤（1）制得的石墨化氮掺杂碳材料g‑C3N4放入管式炉内，在高温氮气气氛下程序升温至700~900℃煅烧，得到多孔的氮掺杂石墨烯纳米材料。

【技术特征摘要】
1.一种用于电容器电极的多孔氮掺杂石墨烯材料的制备方法，其特征在于：具体包括如下步骤：（1）以尿素和葡萄糖为原料，离子液体为模板剂，将三者按比例混合后进行充分研磨，研磨均匀后将原料放入坩埚中于马弗炉内，程序升温至500~600℃煅烧；（2）将步骤（1）制得的石墨化氮掺杂碳材料g-C3N4放入管式炉内，在高温氮气气氛下程序升温至700~900℃煅烧，得到多孔的氮掺杂石墨烯纳米材料。2.根据权利要求1所述的一种用于电容器电极的多孔氮掺杂石墨烯材料的制备方法，其特征在于：步骤（1）中，所述尿素，葡萄糖和离子液体的质量比为10：0.5：0.4~0.6。3.根据权利要求...

【专利技术属性】
技术研发人员：孔丽蓉，陈泉润，沈小平，季振源，朱俊，
申请(专利权)人：江苏大学，
类型：发明
国别省市：江苏;32