The invention belongs to the field of new materials, in particular to a double-shell heterogeneous component hollow carbon microsphere with adjustable cavity size and wall thickness. Using cross-linked soft core/hard shell polystyrene microspheres as templates, hollow carbon microspheres with different components were prepared by dopamine polymerization on the surface of the microspheres and carbonization at high temperature in nitrogen atmosphere. The hollow carbon microspheres prepared by this method have the advantages of good dispersion, uniform size, different double-shell components, adjustable cavity size and shell thickness, and are innovative in the preparation of hollow carbon microspheres.
【技术实现步骤摘要】
一种空腔尺寸及壁厚可调节的双壳层异组分中空碳微球
本专利技术属于新材料领域，特别涉及一种空腔尺寸及壁厚可调节的双壳层异组分中空碳微球。
技术介绍
为了满足日益增长的能源需求和更加苛刻的碳排放标准，发展具有更高能源转换效率和存储密度的新型能源存储装置越来越受到人们的关注。然而，这些装置的性能在很大程度上依赖于其内部使用的拥有独特结构和功能的纳米材料。碳微球具有高的比表面积、低的密度、优良的化学稳定性、良好的导电和导热性能，因此在超级电容器、燃料电池催化剂载体、锂离子电池负极材料、高性能液相色谱柱填料和吸附材料等方面具有潜在的巨大应用价值。和普通的碳微球相比，中空的碳微球由于具有大的中空空腔，较薄的球壁和更低的密度，因此展现出了更加优异的性能。国内申请号为200910237792.3的专利技术专利提供了一种两亲性多孔中空碳微球的制备方法。国内申请号为201110056936.2的专利技术专利提供了一种超能活性电碳中空微球的制备方法。尽管单壳层中空碳微球呈现出了较好的应用前景，但其在用作超级电容器材料时会增大离子的扩散距离，进而导致电容器比容量的降低和传质阻力的增加。同...
【技术保护点】
1.一种空腔尺寸及壁厚可调节的双壳层异组分中空碳微球，其特征在于，该微球中心具有中空空腔，球壁由内外两层碳壳组成，两层碳壳之间具有空隙，空腔大小、内外层碳壳厚度可以调节，内层碳壳的成分为普通碳材料，外层碳壳的成分为氮掺杂碳材料。
【技术特征摘要】
1.一种空腔尺寸及壁厚可调节的双壳层异组分中空碳微球，其特征在于，该微球中心具有中空空腔，球壁由内外两层碳壳组成，两层碳壳之间具有空隙，空腔大小、内外层碳壳厚度可以调节，内层碳壳的成分为普通碳材料，外层碳壳的成分为氮掺杂碳材料。2.根据权利要求1所述的空腔尺寸及壁厚可调节的双壳层异组分中空碳微球，其特征在于，该微球的空腔尺寸可在230-550nm之间进行调节。3.根据权利要求1所述的空腔尺寸及壁厚可调节的双壳层异组分中空碳微球，其特征在于，该微球的内层碳壳厚度可在10-30nm之间进行调节，外层碳壳厚度可在8-35nm之间进行调节。4.根据权利要求1所述的空腔尺寸及壁厚可调节的双壳层异组分中空碳微球，其特征在于，该微球的内外层碳壳之间具有0-20nm的空隙。5.根据权利要求1-4之一所述的空腔尺寸及壁厚可调节的双壳层异组分中空碳微球，其制...
【专利技术属性】
技术研发人员：陈志民，王瑞娟，杨瑞华，冯磊，孟迪，陈永，方明明，陈加福，付建伟，
申请(专利权)人：郑州大学，
类型：发明
国别省市：河南,41
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