一种氮掺杂碳微纳米材料及其制备方法和应用技术
Nitrogen doped carbon micro nano material and preparation method and application thereof
The invention discloses a nitrogen doped carbon micro nano material, a preparation method and an application thereof, and uses the commercial melamine nano sponge as the raw material to prepare the nitrogen doped carbon micro nano material by one-step pyrolysis. The method has the advantages of cheap raw material, simple operation, high repeatability, no pollution to the environment, and suitability for industrial production. Compared with other existing nitrogen doped carbon materials, the nitrogen doped carbon prepared by the invention of micro nano materials with high surface area, nano pore structure, good electrochemical activity and cycle performance, very suitable as anode materials for lithium ion batteries and sodium ion battery.
【技术实现步骤摘要】
一种氮掺杂碳微纳米材料及其制备方法和应用
本专利技术属于能源材料和碳材料的交叉领域，涉及一种氮掺杂碳微纳米材料及其制备方法和应用。
技术介绍
随着电子设备对人们的吸引力越来越大，目前的商业化锂电池已经难以满足人们对高容量锂离子电池负极材料的需求(商业化石墨理论比容量仅为372mAh·g-1)。与商业化石墨石墨相比，无定形碳的较大的层间距和各向同性的结构特征，使得离子可以自由的在无定型碳层间自由传输。此外，石墨颗粒表层的无定形碳可以引导锂离子快速进入石墨的层间，有利于改善电池的倍率性能。无定形碳可以通过多种方法进行改性来改善其性能。常用的方法通过掺杂氮或者硼元素来改变半导体材料的电子性质。与纯碳材料相比，氮掺杂碳材料因其中含有的原子能够提供电子，表现出金属性，提高材料本身的机械性能，改善了碳材料的电子传输性能，同时也降低了电阻系数，从而使氮掺杂碳材料储能器件、场发射器件方面显示出广阔的应用前景。从另一反面，原子的掺入为碳材料表面引入活性位点，使碳材料表现出良好的亲水性，作为功能型材料，氮掺杂碳材料更显示出强大的吸附优势，在催化剂负载、药物传递方面有潜在应用。...
【技术保护点】
一种氮掺杂碳微纳米材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：1)将三聚氰胺纳米海绵切成立方块，用无水乙醇和蒸馏水清洗干净、并干燥；2)将干燥后的三聚氰胺纳米海绵置于管式炉中，在氩气气氛下煅烧，然后随炉冷却至室温，得到氮掺杂碳微纳米材料；3)用蒸馏水洗涤氮掺杂碳微纳米材料3～5次，然后干燥过夜，研磨。
【技术特征摘要】
1.一种氮掺杂碳微纳米材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：1)将三聚氰胺纳米海绵切成立方块，用无水乙醇和蒸馏水清洗干净、并干燥；2)将干燥后的三聚氰胺纳米海绵置于管式炉中，在氩气气氛下煅烧，然后随炉冷却至室温，得到氮掺杂碳微纳米材料；3)用蒸馏水洗涤氮掺杂碳微纳米材料3～5次，然后干燥过夜，研磨。2.根据权利要求1所述的氮掺杂碳微纳米材料的制备方法，其特征在于，步骤1)中，三聚氰胺纳米海绵立方块的尺寸为0.5～2cm。3.根据权利要求1所述的氮掺杂碳微纳米材料的制备方法，其特征在于，其特征在于，步骤2)中，煅烧温度为500～900℃，煅烧时间为0.5～2小时，升温速率为2～10℃/mi...
【专利技术属性】
技术研发人员：张利锋，贺文杰，刘毅，神克超，郭守武，
申请(专利权)人：陕西科技大学，
类型：发明
国别省市：陕西,61
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