一种氮掺杂多孔炭材料及其制备方法与应用技术

本发明专利技术公开了一种氮掺杂多孔炭材料及其制备方法与应用，氮掺杂多孔炭材料，其比表面积为1600‑3500m

【技术实现步骤摘要】
一种氮掺杂多孔炭材料及其制备方法与应用
本专利技术属于多孔炭材料制备
，具体涉及一种氮掺杂多孔炭材料及其制备方法与应用。
技术介绍
公开该
技术介绍
部分的信息仅仅旨在增加对本专利技术的总体背景的理解，而不必然被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已经成为本领域一般技术人员所公知的现有技术。超级电容器是继机械储能、化学储能后的第三代新型储能器件，其功率密度是电池的10-100倍，且可以实现大电流的充放电，以及具有充放电效率高、循环寿命长等特点。在电子产品、电力系统、汽车、轨道交通及航空航天等领域需求广泛，成为诸多绿色能量转换及二次储能器件研究的热点。多孔炭因具有较大的比表面积、发达的孔结构以及良好的导电特性等优势，是目前商用超级电容器的首选材料。增加炭材料的比表面积可以在一定程度上增加其比电容，但其储电性能与比表面积并非简单的成线性关系。越纯净的炭材料表面官能团越少，导致其高比表面积不能得到充分利用，单纯通过提高炭材料的比表面积来提高其比电容具有很大的局限性。通过对碳材料进行杂原子掺杂改性是提升多孔炭材料性能的有效方法。氮原子和本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种氮掺杂多孔炭材料，其特征在于：其比表面积为1600-3500m

【技术特征摘要】
1.一种氮掺杂多孔炭材料，其特征在于：其比表面积为1600-3500m2g-1，孔径为2-50nm的介孔所占全部孔的比例为20-40％，平均孔径为2-20nm，多孔炭材料中氮原子质量百分数为13.6wt％-19.3wt％。


2.一种氮掺杂多孔炭材料的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：
将炭质前驱体洗净、烘干、粉碎，得生物质粉末；
将生物质粉末在保护性气体或氨气氛围内高温碳化，碳化的温度为600-800℃，得碳化产物；
将碳化产物、化学活化剂饱和溶液和氮源材料超声混合浸渍，所述氮源材料为三聚氰胺、聚苯胺或吡啶；
将浸渍后产物在惰性气氛下加热处理，即得生物氮掺杂多孔炭。


3.根据权利要求2所述的氮掺杂多孔炭材料的制备方法，其特征在于：所述炭质前驱体包括但不限于蒜辫、马尾藻、木屑、果壳和秸秆；
优选的，所述炭质前驱体经粉碎后过80目筛；
优选的，所述碳化的时间为1.5-2.5h；
优选的，所述化学活化剂饱和溶液为KOH饱和溶液；
优选的，碳化产物、化学活化剂饱和溶液和氮源材料的质量比为1-3:1-5:0.1-2。


4.根据权利要求2所述的氮掺杂多孔炭材料的制备方法，其特征在于：超声处理的频率为10-50kHz，功率为80-150W，超声处理的时间为...

【专利技术属性】
技术研发人员：韩奎华，李金晓，滕召才，王梅梅，齐建荟，牛胜利，任科，纪童童，
申请(专利权)人：山东大学，
类型：发明
国别省市：山东;37