一种用于化学电容器的氮掺杂多孔碳材料的制备方法技术

本发明专利技术涉及一种用于化学电容器的氮掺杂多孔碳材料的制备方法。本发明专利技术属于化学电源技术领域。用于化学电容器的氮掺杂多孔碳材料的制备方法：(1)将生物质碳、含氮有机小分子、氧化石墨烯混合，溶于去离子水或去离子水/有机溶剂混合体系超声搅拌均匀；转移至聚四氟乙烯反应釜中，进行溶剂热反应；(2)氮掺杂多孔碳前驱体与氢氧化钾混合并溶解于去离子水中，超声分散，加热搅拌至溶剂去离子水蒸发后得到均匀分散的固体混合物；(3)固体混合物置于管式炉中在氩气保护下经高温活化处理后，盐酸洗涤，去离子水洗，烘干得到氮掺杂多孔碳材料。本发明专利技术具有工艺简单，操作方便，获得新型氮掺杂多孔碳材料，实现了良好的储能性能等优点。

Preparation of Nitrogen-doped Porous Carbon Materials for Chemical Capacitors

【技术实现步骤摘要】
一种用于化学电容器的氮掺杂多孔碳材料的制备方法
本专利技术属于化学电源
，特别是涉及一种用于化学电容器的氮掺杂多孔碳材料的制备方法。
技术介绍
目前，化学电容器是化学电源的重要分支，与传统化学电池相比，化学电容器具有更高的功率密度、更长的循环寿命且安全性能更好。与传统化学电池的化学相变储能原理相比，化学电容器则是基于双电层电荷存储和氧化还原赝电容原理完成能量的存储，这一储能机制有利于获得大幅提升的功率密度，因此化学电容器在各类军民储能
都有者极大的应用前景。电极储能材料是化学电容器的核心，化学电容器常用的电极储能材料可以根据储能机制分为双电层电容储能材料和赝电容储能材料。双电层电容材料主要由具有高比表面积的碳材料组成，这类碳材料主要是以经过活性炭、活性碳纤维、碳气凝胶、石墨烯、介孔碳等；赝电容材料主要包括两大类一类是过渡金属氧化物，这类电活性物质在充电时电解液中的离子由溶液中扩散到电极溶液界面，而后通过界面电化学反应进入到电极表面活性氧化物的体相中，当放电时这些进入氧化物中的离子又会重新返回到电解液中，同时所存储的电荷通过外电路而释放出来。另一类是导电聚合物如聚苯胺，聚吡本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于化学电容器的氮掺杂多孔碳材料的制备方法，其特征是：用于化学电容器的氮掺杂多孔碳材料的制备方法包括以下工艺过程：(1)将生物质碳、含氮有机小分子、氧化石墨烯混合，溶于去离子水或去离子水/有机溶剂混合体系超声搅拌均匀，形成前驱体混合溶液；将前驱体混合溶液转移至聚四氟乙烯反应釜中，进行溶剂热反应，形成氮掺杂多孔碳前驱体；(2)氮掺杂多孔碳前驱体与氢氧化钾混合并溶解于去离子水中，超声分散，加热搅拌至溶剂去离子水蒸发后得到均匀分散的固体混合物；(3)固体混合物置于管式炉中，在氩气保护下经高温活化处理后，盐酸洗涤，去离子水洗，烘干得到氮掺杂多孔碳材料。

【技术特征摘要】
1.一种用于化学电容器的氮掺杂多孔碳材料的制备方法，其特征是：用于化学电容器的氮掺杂多孔碳材料的制备方法包括以下工艺过程：(1)将生物质碳、含氮有机小分子、氧化石墨烯混合，溶于去离子水或去离子水/有机溶剂混合体系超声搅拌均匀，形成前驱体混合溶液；将前驱体混合溶液转移至聚四氟乙烯反应釜中，进行溶剂热反应，形成氮掺杂多孔碳前驱体；(2)氮掺杂多孔碳前驱体与氢氧化钾混合并溶解于去离子水中，超声分散，加热搅拌至溶剂去离子水蒸发后得到均匀分散的固体混合物；(3)固体混合物置于管式炉中，在氩气保护下经高温活化处理后，盐酸洗涤，去离子水洗，烘干得到氮掺杂多孔碳材料。2.根据权利要求1所述的用于化学电容器的氮掺杂多孔碳材料的制备方法，其特征是：生物质碳选择小分子碳基化合物，为葡萄糖、蔗糖、淀粉、纤维素、聚乙烯醇中的一种或多种组合。3.根据权利要求1所述的用于化学电容器的氮掺杂多孔碳材料的制备方法，其特征是：含氮有机小分子为三聚氰胺、对苯二胺、间苯二胺、尿素、硫脲...

【专利技术属性】
技术研发人员：倪旺，丁飞，宗军，纪伟伟，许寒，
申请(专利权)人：中国电子科技集团公司第十八研究所，
类型：发明
国别省市：天津,12