The invention discloses a preparation method of heteroatom-doped porous carbon electrode material for double-layer capacitors. Material A is obtained by placing the biomass carbon source Lycium barbarum and melamine in the reaction vessel and adding deionized water to mix them well; material A is carbonized to obtain material B; material B and KOH are solid in the reaction vessel. Mixing, adding deionized water and fully stirring and mixing uniformly, the material C is dried after standing at room temperature; the material D is obtained by activating the material C; the material D is transferred to the reaction vessel and soaked in acidic solution, and then washed with high purity water until the pH of the filtrate is neutral, and then dried at 105 degrees Celsius to get mixed atoms. Miscellaneous porous carbon electrode materials. The prepared heteroatom doped porous carbon electrode material has a specific surface area of 3343.8 m2/g and a total pore volume of 1.7 cm3/g, and contains a large number of micropores, mesopores and macropores.
【技术实现步骤摘要】
一种用于双电层电容器的杂原子掺杂多孔碳电极材料的制备方法
本专利技术属于超级电容器电极材料的制备
，具体涉及一种用于双电层电容器的杂原子掺杂多孔碳电极材料的制备方法。
技术介绍
随着科学技术的不断创新与发展，电子产品迅猛发展，对储能元件的需求也变得日益迫切。超级电容器作为一种绿色的能量储存装置因其安全性较高、功率密度高、快速充放电性能以及良好的循环稳定性受到广泛关注，被认为是最具有发展空间的储能元件。超级电容器作为一种储能体系，影响其性能的因素也不是单方面的，普遍认为电极材料是决定超级电容器性能的关键性因素。目前，超级电容器正处在研究阶段，受制于其电极材料制备过程繁琐、后处理困难、成本高和性能差等问题，其规模化和商业化进展缓慢。杂原子掺杂多孔碳电极材料是指该碳材料中掺杂有可以提高润湿性、表面亲水性、导电性以及增加赝电容的杂原子、拥有适当比例的大孔、介孔和微孔结构。微孔对于形成双电层效应起着不可替代的离子吸附作用，介孔可以缩短离子传输距离，促进离子的快速扩散与传输，起着通道作用，大孔则相当于储存离子的“缓冲库”，可以储存一定量的电解液，减小离子从电解液向电极表...
【技术保护点】
1.一种用于双电层电容器的杂原子掺杂多孔碳电极材料的制备方法，其特征在于具体过程为：步骤S1：将生物质碳源枸杞和三聚氰胺置于反应容器中并加入去离子水充分混合均匀，再在室温条件下静置12h后转移至105℃鼓风干燥箱中干燥12h得到物料A；步骤S2：将物料A转移至瓷舟并置于管式炉中，在惰性气体保护下，从室温经过60min升温至300℃并保持60min，再以5℃/min的升温速率升温至500‑800℃碳化处理120min，之后自然降温至室温得到物料B；步骤S3：将物料B与KOH固体在反应容器中混合，再加入去离子水并充分搅拌混合均匀，然后在室温条件下静置10h后烘干得到物料C；步骤...
【技术特征摘要】
1.一种用于双电层电容器的杂原子掺杂多孔碳电极材料的制备方法，其特征在于具体过程为：步骤S1：将生物质碳源枸杞和三聚氰胺置于反应容器中并加入去离子水充分混合均匀，再在室温条件下静置12h后转移至105℃鼓风干燥箱中干燥12h得到物料A；步骤S2：将物料A转移至瓷舟并置于管式炉中，在惰性气体保护下，从室温经过60min升温至300℃并保持60min，再以5℃/min的升温速率升温至500-800℃碳化处理120min，之后自然降温至室温得到物料B；步骤S3：将物料B与KOH固体在反应容器中混合，再加入去离子水并充分搅拌混合均匀，然后在室温条件下静置10h后烘干得到物料C；步骤S4：将物料C转移至镍舟并置于管式炉中，在惰性气体的保护下，以5℃/min的升温速率从室温升温至600-800℃活化处理2h，然后自然降温至室温得到物料D；步骤S5：将物料D转移至反应容器中并加入酸性溶液浸泡12h，再用高纯水洗涤至滤液的pH为中性，然后于105℃干燥12-24h得到杂原子掺杂多孔碳电极材料。2.根据权利要求1所述的用于双电层电容器的杂原子掺杂多孔碳电极材料的制备方法，其特征在于：步骤S1中所述生物质碳源枸杞与三聚氰胺的投料质量比为1:0-1:2。3.根据权利要求1所述的用于双电层电容器的杂原子掺杂多孔碳电极材料的制备方法，其特征在于：步骤S2和步骤S4中所述惰性气体为氮气或氩气中的一种或多种。4.根据权利要求1所述的用于双电层电容器的杂原子掺杂多孔碳电极材料的...
【专利技术属性】
技术研发人员：高书燕，许鹤，杨英杰，吴呈珂，
申请(专利权)人：河南师范大学，
类型：发明
国别省市：河南,41
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