一种可用于超级电容器电极的二维氮掺杂多孔炭材料的制备方法技术

本发明专利技术属于材料制备技术领域，涉及一种可用于超级电容器电极的二维氮掺杂的多孔炭材料的制备方法。以二维氧化石墨烯为模板，以生物质糖类为炭源，氨基酸为氮源在一定的温度下进行水热反应，制备氮修饰的水热炭。将所制备水热炭与一定比例的氢氧化钾混合后进行高温活化，获得二维氮掺杂多孔炭材料。本发明专利技术的效果和益处是：所用原材料丰富，价格低廉，制备方法简单；用氧化石墨烯作为二维结构模板，无需去除模板剂，减少了污染，具有环境友好等优点；通过氨基酸与生物质糖类在水热条件下反应进行氮掺杂，有助于提高氮元素的掺入量；二维结构的构筑以及氮元素的引入提高了所制备的二维氮掺杂多孔炭材料的电化学性能。

【技术实现步骤摘要】
一种可用于超级电容器电极的二维氮掺杂多孔炭材料的制备方法
本专利技术属于材料制备
，涉及一种可用于超级电容器电极的二维氮掺杂多孔炭材料的制备方法。
技术介绍
随着传统化石燃料的日渐枯竭，可持续能源的开发与应用逐渐成为全世界共同关注与亟待解决的核心问题。超级电容器作为一种具有优异电化学特性和环境友好性的电化学储能器件，吸引了越来越多的科学家和工业界研究人员的关注。多孔炭材料是一种被广泛应用的新型炭素材料,其原料简单易得,化学稳定性好,并具有较大的比表面积,可以用作电容器电极材料，但由于其孔隙结构与微观形貌的影响，其倍率性能较差。二维多孔炭材料由于其独特的结构可以缩短离子传输通道进而改善倍率性能，因此许多方法被开发用以制备二维多孔炭材料。模板法是制备二维多孔炭的常见方法，常用的模板有纳米金属盐类和二氧化硅等。如哈尔滨工程大学的范壮军团队利用氧化镁模板成功的制备了二维多孔材料(FanZhuangjun,etal.,Adv.EnergyMater.2012,2,419–424)。但这类模板合成条件较为苛刻、成本高，而且模板的去除需要大量的酸或碱洗涤，会带来严重的环境污染问题。石墨烯是一本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种可用于超级电容器电极的二维氮掺杂多孔炭材料的制备方法，其特征在于，步骤如下：(a)配置0.025～0.1g/mL生物质糖类水溶液，按生物质糖类与氧化石墨烯质量比1:0.01～1:0.05加入氧化石墨烯，按生物质糖类与氨基酸质量比1:0.5～1:2的量加入氨基酸，放入水热釜中，在150～180℃条件下反应6～24h，反应结束后，用去离子水洗涤，80℃干燥得到水热炭；(b)以步骤(a)制备得到的水热炭为原料，将水热炭和氢氧化钾按照质量比1:1～1:4进行混合，以1～5℃/min的速率升至600～800℃反应2～4h，用去离子洗涤成中性，80℃干燥12h，得到二维氮掺杂多孔炭材料。

【技术特征摘要】
1.一种可用于超级电容器电极的二维氮掺杂多孔炭材料的制备方法，其特征在于，步骤如下：(a)配置0.025～0.1g/mL生物质糖类水溶液，按生物质糖类与氧化石墨烯质量比1:0.01～1:0.05加入氧化石墨烯，按生物质糖类与氨基酸质量比1:0.5～1:2的量加入氨基酸，放入水热釜中，在150～180℃条件下反应6～24h，反应结束后，用去离子水洗涤，80℃干燥得到水热炭；(b)以步骤(a)制备得到的水热炭为原料，将水热炭和氢氧化钾按照质量比1:1～1:4进行混合，以1～...

【专利技术属性】
技术研发人员：张旭，范秋雨，杨贺，米盼盼，赵英渊，
申请(专利权)人：大连理工大学，
类型：发明
国别省市：辽宁,21