一种应用于超级电容器的氮掺杂中空多孔碳及其制备方法技术

技术编号:25806475 阅读:56 留言:0更新日期:2020-09-29 18:41
一种应用于超级电容器的氮掺杂中空多孔碳及其制备方法,属于电极材料技术领域,该方法将过渡金属盐、柠檬酸钠、加入到过渡金属氰化盐水溶液中,搅拌并在室温下老化。将生成的沉淀水洗烘干即得到普鲁士蓝。取制备好的PB分散于乙醇水溶液中,加入三(羟甲基)氨基甲烷和盐酸多巴胺进行反应得到PDA包覆的普鲁士蓝。将所得产物离心烘干碳化后,加入盐酸洗涤,即得到氮掺杂的多孔空心碳。该制备方法简单可靠,所制备的材料具有良好的电化学性能。

【技术实现步骤摘要】
一种应用于超级电容器的氮掺杂中空多孔碳及其制备方法
本专利技术属于材料制备
,涉及一种应用于超级电容器的PDA包覆普鲁士蓝制备氮掺杂多孔空心碳的方法,尤其涉及一种应用于超级电容器的PDA包覆普鲁士蓝制备氮掺杂多孔空心碳及其方法。
技术介绍
超级电容器作为一种特殊的电化学能量储备系统,将高功率电容器和高能量密度电池的优势相结合的同时具有较长的循环寿命使其成为目前的研究热点。电极材料作为超级电容器的重要组成部分,其结构和组成直接决定了超级电容器的性能。中空碳以其较高的比表面积、较好的化学稳定性的优点引起人们广泛关注。其中氮掺杂的中空多孔碳作为电极材料具有更显著的优点:1)中空结构具有较低密度和较大比表面积得到较高容量和能量密度;2)多孔结构缩短了电子/离子传输通道;3)中空结构可以缓解反复充放电对结构的破坏(JianweiNaietal.Adv.Mater.2019,31,1706825);4)氮掺杂改变电子排布,提供氧化还原位点,从而提高赝电容。传统的中空碳制备方法包括硬模板法和软模板法,硬模板法在处理模板时会采用腐蚀性试剂去除模板,不可避本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种应用于超级电容器的氮掺杂中空多孔碳的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:/n第一步:制备普鲁士蓝PB/n1.1)室温下,将过渡金属盐、柠檬酸钠按照1:1-1:4的质量比加入去离子水中充分混合,形成A溶液,其中,每20mL去离子水中加入75-150mg过渡金属盐;将过渡金属氰化盐加入去离子水中完全溶解形成B溶液,其中,每20mL去离子水中加入75-150mg过渡金属氰化盐;所述过渡金属盐与过渡金属氰化盐的质量比为2:1-1:2;/n1.2)将A溶液以一定速率滴加至B溶液中,磁力搅拌后,在室温下密封18h进行老化处理,老化后离心处理,所得沉淀经去离子水洗涤,干燥后,得到普鲁士蓝PB;所述滴...

【技术特征摘要】
1.一种应用于超级电容器的氮掺杂中空多孔碳的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
第一步:制备普鲁士蓝PB
1.1)室温下,将过渡金属盐、柠檬酸钠按照1:1-1:4的质量比加入去离子水中充分混合,形成A溶液,其中,每20mL去离子水中加入75-150mg过渡金属盐;将过渡金属氰化盐加入去离子水中完全溶解形成B溶液,其中,每20mL去离子水中加入75-150mg过渡金属氰化盐;所述过渡金属盐与过渡金属氰化盐的质量比为2:1-1:2;
1.2)将A溶液以一定速率滴加至B溶液中,磁力搅拌后,在室温下密封18h进行老化处理,老化后离心处理,所得沉淀经去离子水洗涤,干燥后,得到普鲁士蓝PB;所述滴加速率为0.05mL/s-0.2mL/s;
第二步:制备聚多巴胺包覆的普鲁士蓝PB@PDA
室温下,将第一步所得普鲁士蓝分散于乙醇和水的混合溶液中,其中,每10mL混合溶液中加入10mg普鲁士蓝;再加入三(羟甲基)氨基甲烷和盐酸多巴胺,反应8-24h;反应后的产物经离心、洗涤、干燥后得到PB@PDA;所述普鲁士蓝(PB)与盐酸多巴胺的质量比为2:1-1:2;所述三(羟甲基)氨基甲烷与盐酸多巴胺的质量相同;
第三步:制备氮掺杂的中空多孔碳
将第二步得到的产物PB@PDA放置于管式炉中,温度由室温升温至500℃-1000℃时,碳化2-6h,取出产品,采用盐酸清洗后得到氮掺杂的中空多孔碳,所述中空多孔...

【专利技术属性】
技术研发人员:张旭杨仕轩曲宁雷达卢旺田雨涵
申请(专利权)人:大连理工大学
类型:发明
国别省市:辽宁;21

网友询问留言 已有0条评论
  • 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。

1