The invention discloses a preparation method and application of anthracite-based nitrogen-doped porous carbon material. The nitrogen-doped porous carbon material takes anthracite as raw material, and is prepared by grinding and mixing pretreated anthracite, potassium hydroxide and melamine evenly, then carbonizing at high temperature, and finally pickling and drying. The nitrogen-doped porous carbon material has high specific surface area, suitable nitrogen content, excellent electrochemical performance and can be used as electrode material of supercapacitors. The invention uses cheap anthracite as raw material, potassium hydroxide as activator and melamine as nitrogen dopant to realize nitrogen doping and activation process synchronously. The preparation procedure is simple and the cost is low. The supercapacitor electrode prepared by the method has high specific capacitance, high cycle stability and superior performance.
【技术实现步骤摘要】
一种无烟煤基氮掺杂多孔碳材料的制备方法与应用
本专利技术属于无机纳米材料及电化学领域，涉及一种氮掺杂多孔碳材料，具体涉及一种无烟煤基氮掺杂多孔碳材料的制备方法与应用。
技术介绍
随着化石能源的过度消耗，在世界范围内出现了严重的能源短缺与环境问题，开发清洁、绿色以及可持续能源迫在眉睫。风能、潮汐能、太阳能等新能源的有效利用成为能源供给的一个可行途径。超级电容器作为一种新型能源存储设备独具优势，超级电容器具有高的功率密度，快速的充放电能力以及长的循环寿命等优点，在电力系统、能源汽车与微小型智能设备上具有广泛的应用潜力。超级电容器电极材料包括碳材料、金属氧化物、导电聚合物等。多孔碳材料具有大的比表面积，良好的孔隙结构，优异的化学稳定性，是一类极有潜力的超级电容器电极材料。多孔碳材料拥有大量的微孔以及部分中孔和大孔，微孔能够提供大的比表面积以及足够的反应活性位点，有助于形成超级电容器双电层电容，保证高的功率密度与倍率特性；中孔和大孔可以提供电解液储存场所并且充当离子传输通道，提高离子扩散与质量传输。因此，多孔碳材料的独特的结构吸引了近年来科研人员的密切关注。另外，在多孔碳...
【技术保护点】
1.一种无烟煤基氮掺杂多孔碳材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)将无烟煤清洗晾干，然后进行机械球磨，球磨后过20目筛，得到颗粒均匀的煤粉；将筛分后的煤粉置于650℃管式炉中惰性气氛下碳化2h，得到炭化料；将炭化料在40‑60℃条件下用1mol L
【技术特征摘要】
1.一种无烟煤基氮掺杂多孔碳材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)将无烟煤清洗晾干，然后进行机械球磨，球磨后过20目筛，得到颗粒均匀的煤粉；将筛分后的煤粉置于650℃管式炉中惰性气氛下碳化2h，得到炭化料；将炭化料在40-60℃条件下用1molL-1氢氧化钾溶液碱洗1-3h，过滤，水洗至滤液呈中性；再在40-60℃条件下用1molL-1稀盐酸溶液酸洗1-3h，过滤，水洗至滤液呈中性，产物过夜烘干；(2)按质量比1：3：0-1分别称取预处理后的无烟煤、氢氧化钾、三聚氰胺，研磨混匀后得到混合料；(3)将混合料转移至管式炉中，在惰性气氛保护下升温至700-900℃，保温2h进行碳化活化；(4)降至室温后取出活化产物，并在40-60℃条件下用1molL-1稀盐酸溶液酸洗1-3h，过...
【专利技术属性】
技术研发人员：徐朗，齐佳伟，白沛瑶，梁君宝，马剑君，
申请(专利权)人：中国矿业大学，
类型：发明
国别省市：江苏,32
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