The invention relates to a three-dimensional spherical nitrogen doped porous carbon material and a nickel / nickel oxide composite material and a preparation method and use. The method includes the following steps: S1: a pyridine, hexahchlorbutadiene and nickel source are closed under the reaction pressure above the atmospheric pressure; S2: after the end of the reaction, pressure is discharged to normal pressure and dry after drying. To the sample; S3: the sample and the urea solution are closed under the reaction pressure above the atmospheric pressure; S4: after the end of the reaction, the sample is discharged to the normal pressure and the sample is dried after centrifugal drying; S4: the sample is treated at high temperature under the protection of the inert gas to obtain the three dimensional spherical nitrogen doped porous carbon material and nickel. Nickel oxide composite material and preparation method. The three dimensional spherical nitrogen doped carbon materials have excellent electrochemical properties, and can be applied to the field of chemical energy storage, especially in the field of supercapacitors, and have good industrial value. One
【技术实现步骤摘要】
一种三维球状氮掺杂多孔碳材料与镍/氧化镍复合材料的制备方法与用途
本专利技术提供了一种可用于超级电容器的三维球状氮掺杂多孔碳材料与镍/氧化镍复合材料的制备方法与用途,属于无机功能材料领域,属于无机复合材料领域。
技术介绍
随着社会不断发展,能源问题日益显著,人类越来越倾向于对于清洁能源和可再生资源的开发与利用。人们对能源的需求和要求日益增长,能源供应的短缺与人们日益增长的能源需求之间存在着严重矛盾。超级电容器是一种新型的储能装置,具有功率密度高、充电时间短、循环寿命长、绿色环保等优点,可应用在储能装置、动力电源系统以及诸多电子设备上。超级电容器的性能与其所用的电极材料密切相关,具有高的比表面积和多孔结构、良好的导电性、高的循环稳定性的碳基材料是理想的电极材料,但其比电容较低;科学家通过对碳材料进行杂原子掺杂(氮、磷、硼、硫等),可提高电极材料的大电流充放电能力及获得赝电容,但还达不到理想的高比电容。而过渡金属氧化物如镍基氧化物,具有高的比电容,但存在导电性差,内阻大,其功率密度和大功率充放电性能差,此外镍基氧化物在充放电过程中易脱落,导致循环稳定性较差。为此,将上述两种电极材料进行复合不仅可以弥补单一材料的缺点,同时还可以实现材料性能的优势互补,获得兼具高容量、长寿命与高倍率性能的超级电容电极材料。目前,碳材料如碳纳米管、石墨烯等与镍基氧化物进行复合已经了广泛的研究,例如:Wen等人通过在碳纳米管基底上电化学沉积氢氧化镍,然后经退火处理得到氧化镍/碳纳米管复合电极材料,由于氧化镍的存在,电极的比电容得到了提高,表明氧化镍可以有效地对碳纳米管进行优化。与此同 ...
【技术保护点】
1.一种三维球状氮掺杂多孔碳材料与镍/氧化镍复合材料的制备方法,其特征在于,所
【技术特征摘要】
1.一种三维球状氮掺杂多孔碳材料与镍/氧化镍复合材料的制备方法,其特征在于,所述方法包括如下步骤:S1:将吡啶、六氯丁二烯和镍源在高于大气压的反应压力下进行密闭反应;S2:反应停止后,去除反应多余溶剂,烘干后得到样品;S3:将所得样品与尿素溶液混合,并在高于大气压的反应压力下进行密闭反应;S4:反应停止后,高速离心,烘干后得到样品;S5:将所述样品在惰性气体保护下进行高温处理,得到所述三维球状氮掺杂多孔碳材料与镍/氧化镍复合材料。2.如权利要求1所述的制备方法,其特征在于,在步骤S1中,反应温度为140-260℃。3.如权利要求1或2所述的制备方法,其特征在于,在步骤S2中,样品反应时间为2-10h。4.如权利要求3所述的制备方法,其特征在于,在步骤S5中,所述高温处理的温度为700-1100℃。5.如权利要求4所述的制备方法,其特征在于,在步骤S1中,所述吡啶与六氯丁二烯的体积比为1:1~15:1或1:1~1:15。6.如权利要...
【专利技术属性】
技术研发人员:金辉乐,杨超,王舜,王继昌,余小春,杨敏,陈素琴,
申请(专利权)人:温州大学新材料与产业技术研究院,
类型:发明
国别省市:浙江,33
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