The invention relates to a method for preparing in-situ nitrogen doped porous carbon microspheres. Nitrogen-containing polymer microspheres were prepared by mixing ammonia water, water and ethanol, adding resorcinol, adding pyridine 2_formaldehyde under stirring, stirring at 50 C for 60 min and hydrothermal reaction at 100 C for 24 h. After drying, the N-doped porous carbon microspheres were obtained by carbonizing the microspheres from room temperature to 700 900 at a heating rate of 5_10 c/min in an inert gas atmosphere. The process of the invention is simple, and the obtained nitrogen-doped porous carbon microspheres show high specific capacity and good cycle stability when used as electrode materials for supercapacitors.
【技术实现步骤摘要】
一种原位氮掺杂多孔碳微球的制备方法
本专利技术涉及一种原位氮掺杂多孔碳微球的制备方法，属材料制备
技术介绍
超级电容器是一种介于电池与传统电容器之间的新型储能器件，具有功率密度大、循环寿命长等优点，在电动汽车和电子产品等领域有着广阔的应用前景。碳材料作为双电层电容器电极材料表现出良好的物理与化学稳定性及循环稳定性，有较宽的工作温度范围。碳微球因其独特的纳米结构和形貌，不仅自身具有丰富的孔隙，而且可以通过球体之间的堆积形成堆积孔，这些堆积孔可以作为“离子水库”降低电解质离子进入球体内部孔道的传输路径，有利于提高碳微球作为超级电容器电极材料的电化学性能。然而，碳材料在制备过程中需要经历高温炭化过程，导致其表面碳原子相对惰性，使得其表面的润湿性较差，限制了电解液离子的快速迁移。氮原子掺杂，不仅能够提高碳材料表面润湿性，而且可以提供额外的赝电容，因此受到研究者的广泛关注。例如，张建安等报道了“一种氮掺杂纳米多孔中空碳球的制备方法”(中国专利技术专利，申请号：201710655676.8)，以苯乙烯、丙烯腈为单体，通过细乳液聚合制得聚苯乙烯/聚丙烯腈核壳结构复合微球；再滴加硅烷偶联剂，继续聚合形成聚苯乙烯/聚丙烯腈/聚硅烷偶联剂双层核壳复合微球；随后经过预氧化、炭化和壳层二氧化硅的去除后制得氮掺杂纳米多孔中空碳球；“一种氮功能化中空介孔碳纳米球的制备方法”(中国专利技术专利，申请号：201710320031.9)中以四丙氧基硅烷为二氧化硅模板原料，以间苯二酚和甲醛为原料，溶剂热法及在惰性气体气氛下炭化制备含二氧化硅纳米颗粒的聚合物碳纳米球，后经去模板，再以...
【技术保护点】
1.一种原位氮掺杂多孔碳微球的制备方法，其特征在于：按1：44：13.8：1.1‑2.2：1.3‑2.6的质量份数依次量取氨水、水、乙醇、间苯二酚和吡啶‑2‑甲醛；将氨水、水和乙醇混合均匀，然后加入间苯二酚，搅拌下再加入吡啶‑2‑甲醛；50℃下搅拌60min，于100℃水热反应24h，制得含氮聚合物微球，该微球干燥后，在惰性气体气氛中，以5‑10℃/min的升温速率从室温升温到700‑900℃炭化，得到氮掺杂多孔碳微球；上述惰性气体选用氮气、氩气、氦气中的一种；以上原料均为市售工业级产品。
【技术特征摘要】
1.一种原位氮掺杂多孔碳微球的制备方法，其特征在于：按1：44：13.8：1.1-2.2：1.3-2.6的质量份数依次量取氨水、水、乙醇、间苯二酚和吡啶-2-甲醛；将氨水、水和乙醇混合均匀，然后加入间苯二酚，搅拌下再加入吡啶-2-甲醛；50℃下搅...
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