The invention discloses a nitrogen-doped carbon material and a preparation method thereof, belonging to the material field. The invention uses cyanuric chloride as raw material, whose three chlorines have different activities, react with the amino group of p-phenylenediamine at three temperatures, construct triazine network structure, and prepare nitrogen-doped carbon material with three-dimensional porous structure. The preparation method of the nitrogen-doped carbon material of the invention is simple, and the obtained material can directly form a three-dimensional porous carbon material after calcination, without the participation of pore-forming agent and etching process, and has low cost and is suitable for industrial production. The nitrogen-doped carbon material of the invention has high capacitance and high capacitance up to 264F/g. It is a very good electrode material for supercapacitors and can be used to prepare supercapacitors, and has broad application prospects.
【技术实现步骤摘要】
一种氮掺杂碳材料及其制备方法
本专利技术涉及一种氮掺杂碳材料及其制备方法，属于材料领域。
技术介绍
超级电容器(电化学电容器)由于其具有功率容量高、循环寿命长、充放电速度快、重量轻和环保的优点已广泛应用于替代能量存储/转换应用的电池和燃料电池。超级电容器电极材料的主要包括碳材料、金属氧化物以及导电聚合物这三种。碳材料主要是利用活性物和电解液的界面双电层来存储能量，是典型的EDLC型材料，丰富的孔体积和较高的比表面积是决定电容量的重要因素。然而碳材料如果仅依靠双电层电容的话，比电容低，且亲水性差，而部分过渡金属氧化物则成本高，导电率低，而导电高分子则在长时间的充放电过程中容易因膨胀收缩导致结构发生变化，稳定性较差。纳米结构的三维多孔杂原子掺杂的碳材料具有高比表面积和多层多孔通道，有利于电子传输和离子扩散；具有更高的导电性和更好的结构机械稳定性，使其作为超级电容器的电极材料受到了广泛关注。目前氮掺杂的碳材料在杂原子掺杂的碳材料中具有广泛的可用性，含氮官能团主要可以通过与含氮试剂(如NH3，硝酸和胺)反应或者煅烧碳化富含氮前体(如聚丙烯腈，三聚氰胺)等等，然而，都需要引...
【技术保护点】
1.一种具有三维多孔的氮掺杂碳材料，其特征在于，所述材料是利用式(I)所示的三嗪网络结构化合物煅烧碳化得到的，
【技术特征摘要】
1.一种具有三维多孔的氮掺杂碳材料，其特征在于，所述材料是利用式(I)所示的三嗪网络结构化合物煅烧碳化得到的，2.一种氮掺杂碳材料，其特征在于，所述氮掺杂碳材料的制备方法包括：(1)将对苯二胺和三聚氯氰溶于溶剂中，在10℃以下反应，然后升温至20-30℃继续反应，再升温至50-70℃反应，得到三嗪网络结构化合物；(2)煅烧碳化得到氮掺杂碳材料。3.根据权利要求2所述的材料，其特征在于，所述步骤(1)中10℃以下时的反应进行0.5-10h。4.根据权利要求2所述的材料，其特征在于，所述步骤(1)中20-30℃时的反应进行5-25h...
【专利技术属性】
技术研发人员：王利魁，刘云，杨井国，张佳瑜，刘竞，姚伯龙，
申请(专利权)人：江南大学，
类型：发明
国别省市：江苏,32
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。