氮掺杂多孔碳材料及其制备方法、负极、电池和超级电容器技术

本发明专利技术提供了氮掺杂多孔碳材料及其制备方法，负极、电池和超级电容器。其中，制备氮掺杂多孔碳材料包括：将多孔碳材料置于密闭容器中，并将所述多孔碳材料加热至预定温度；利用计量泵向所述密闭容器中加入氮源溶液，得到汽化气；在所述预定温度下，使所述多孔碳材料和所述汽化气反应预定时间，得到氮掺杂多孔碳材料，其中，所述预定温度高于所述氮源溶液的沸点。发明专利技术人发现，该方法操作简单、方便，易于实现，成本较低，可以实现多孔碳材料的孔径调节和氮掺杂的同步进行，且获得的氮掺杂多孔碳材料中的氮掺杂量较高，介孔比例较大，比表面积较大。

Nitrogen-doped porous carbon materials and their preparation methods, negative electrodes, batteries and supercapacitors

The invention provides nitrogen-doped porous carbon materials and preparation methods, negative poles, batteries and supercapacitors. The preparation of nitrogen-doped porous carbon material includes: placing porous carbon material in an airtight container and heating the porous carbon material to a predetermined temperature; adding nitrogen source solution to the airtight container by a metering pump to obtain vaporization gas; and making the porous carbon material and the vaporization gas react at a predetermined temperature for a predetermined time to obtain nitrogen-doped porous carbon material. The predetermined temperature is higher than the boiling point of the nitrogen source solution. The inventor found that the method is simple, convenient, easy to implement and low cost. It can realize pore size adjustment and nitrogen doping synchronously. The obtained nitrogen-doped porous carbon materials have higher nitrogen doping content, larger mesoporous proportion and larger specific surface area.

【技术实现步骤摘要】
氮掺杂多孔碳材料及其制备方法、负极、电池和超级电容器
本专利技术涉及材料
，具体的，涉及氮掺杂多孔碳材料及其制备方法、负极、电池和超级电容器。
技术介绍
目前，氮掺杂多孔碳材料的制备通常是先进行碳材料的孔径调节再进行氮掺杂处理或是先进行氮掺杂处理再进行碳材料的孔径调节，两种工艺分步进行，要获得孔径分布合理的氮掺杂碳材料生产工艺复杂且成本较高，并且获得的氮掺杂多孔碳材料的性能不佳。因而，目前的制备氮掺杂多孔碳材料的方法仍有待改进。
技术实现思路
本专利技术旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本专利技术的一个目的在于提出一种操作简单、方便，易于实现，成本较低或者可以同步实现碳材料的孔径调节和氮掺杂的制备氮掺杂多孔碳材料的方法。在本专利技术的一个方面，本专利技术提供了一种制备氮掺杂多孔碳材料的方法。根据本专利技术的实施例，该方法包括：将多孔碳材料置于密闭容器中，并将所述多孔碳材料加热至预定温度；利用计量泵向所述密闭容器中加入氮源溶液，得到汽化气；在所述预定温度下，使所述多孔碳材料和所述汽化气反应预定时间，得到氮掺杂多孔碳材料，其中，所述预定温度高于所述氮源溶液的沸点。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种制备氮掺杂多孔碳材料的方法，其特征在于，包括：将多孔碳材料置于密闭容器中，并将所述多孔碳材料加热至预定温度；利用计量泵向所述密闭容器中加入氮源溶液，得到含氮汽化气；在所述预定温度下，使所述多孔碳材料和所述含氮汽化气反应预定时间，得到氮掺杂多孔碳材料；其中，所述预定温度高于所述氮源溶液的沸点。

【技术特征摘要】
1.一种制备氮掺杂多孔碳材料的方法，其特征在于，包括：将多孔碳材料置于密闭容器中，并将所述多孔碳材料加热至预定温度；利用计量泵向所述密闭容器中加入氮源溶液，得到含氮汽化气；在所述预定温度下，使所述多孔碳材料和所述含氮汽化气反应预定时间，得到氮掺杂多孔碳材料；其中，所述预定温度高于所述氮源溶液的沸点。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述多孔碳材料包括煤基活性炭、生物质基活性炭、煤基多孔石墨烯、模板法制备多孔碳和碳凝胶中的至少一种。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述预定温度为600摄氏度～950摄氏度。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述氮源溶液包括氨水、尿素水溶液和氯化铵水溶液中的至少一种。5.根据权利要求4所述的方法，其特征...

【专利技术属性】
技术研发人员：康守国，张小诗，李金来，
申请(专利权)人：新奥石墨烯技术有限公司，
类型：发明
国别省市：河北,13