一种高比表面积、孔径分布可调的三维多孔炭材料的制备方法和应用技术

本发明专利技术公开了一种高比表面积、孔径分布可调的三维多孔炭材料的制备方法和应用。所述三维多孔炭材料的制备方法包括：(1)配制氯化钠的饱和水溶液，然后加入糖类、含氮有机物和纳米碳酸钙，充分分散均匀得到分散液；(2)将所得分散液进行冷冻干燥；(3)将冷冻干燥样品置于管式炉中，在保护气氛下进行两段炭化，得到含有模板的炭材料1；(4)去除炭材料1中的模板得到炭材料2；(5)将炭材料2与活化剂混合研磨，置于管式炉中在保护气氛下焙烧，得到炭材料3；(6)去除碳材料3中的活化剂得到具有高比表面积的三维多孔炭材料。本发明专利技术提供了制得的三维多孔炭材料在作为铅炭电池负极材料的应用，表现出优异的电容性能和循环稳定性。

【技术实现步骤摘要】
一种高比表面积、孔径分布可调的三维多孔炭材料的制备方法和应用
本专利技术属于新能源材料领域，具体涉及一种高比表面积、孔径分布可调的三维多孔炭材料的制备方法和应用。
技术介绍
随着社会的快速发展，传统的石化能源和资源逐渐枯竭，生态环境进一步恶化，大力发展新能源技术和寻找清洁能源成为解决能源问题的关键。目前，风能和太阳能等可再生能源逐渐成为社会主流的新能源产能方式。在电动车辆、风能和太阳能等储能系统中使用的电池中，铅炭电池由于安全性高、价格便宜、性能可靠等优点，在二次电池工业中占据重要地位。铅炭电池是在传统铅酸电池基础上结合超级电容器发展而来，由于电容性炭材料的加入，电池充电效率和功率密度提高，特别是在高倍率部分荷电状态下其循环寿命得到显著提高。铅炭电池性能的关键在于所添加的炭材料。国内外大量研究表明，铅炭电池负极用炭材料需满足高比表面积、分级多孔结构、高导电率和高析氢过电位等条件。其中，高比表面积能够提供双电层电容减缓大电流和脉冲电流对负极板的损害，同时增加负极活性物质反应表面积，提高充电接受能力；丰富的分级多孔结构有利于加速电解本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种三维多孔炭材料的制备方法，包括如下步骤：/n(1)先配制氯化钠的饱和水溶液，然后加入糖类、含氮有机物和纳米碳酸钙，充分分散均匀得到分散液；其中糖类、含氮有机物和纳米碳酸钙与氯化钠的饱和水溶液的投料质量比为3-5：3-5：2-4：60；/n(2)将步骤(1)所得分散液进行冷冻干燥；/n(3)将步骤(2)得到的样品置于管式炉中，在保护气氛下进行两段炭化，得到炭材料1，炭材料1中含有模板；/n(4)去除步骤(3)所得炭材料1中的模板，得到炭材料2；/n(5)将步骤(4)中所得炭材料2与活化剂混合研磨，置于管式炉中在保护气氛下焙烧，得到炭材料3；/n(6)去除碳材料3中的活化剂，最后得到三维多...

【技术特征摘要】
1.一种三维多孔炭材料的制备方法，包括如下步骤：
(1)先配制氯化钠的饱和水溶液，然后加入糖类、含氮有机物和纳米碳酸钙，充分分散均匀得到分散液；其中糖类、含氮有机物和纳米碳酸钙与氯化钠的饱和水溶液的投料质量比为3-5：3-5：2-4：60；
(2)将步骤(1)所得分散液进行冷冻干燥；
(3)将步骤(2)得到的样品置于管式炉中，在保护气氛下进行两段炭化，得到炭材料1，炭材料1中含有模板；
(4)去除步骤(3)所得炭材料1中的模板，得到炭材料2；
(5)将步骤(4)中所得炭材料2与活化剂混合研磨，置于管式炉中在保护气氛下焙烧，得到炭材料3；
(6)去除碳材料3中的活化剂，最后得到三维多孔炭材料。


2.如权利要求1所述的三维多孔炭的制备方法，其特征在于：步骤(1)中，所述糖类为蔗糖或葡萄糖。


3.如权利要求1所述的三维多孔炭的制备方法，其特征在于：步骤(1)中，含氮有机物为二氰二胺。


4.如权利要求1所述的三维多孔炭的制备方法，其特征在于：步骤(1)中，纳米碳酸钙的颗粒尺寸为20～500nm。


5.如权利要求1所述的三维多孔炭的制备方法，其特征在于：步骤(1)中，所述含氮有机物为...

【专利技术属性】
技术研发人员：王连邦，张聂庆，冯冲，吴昊，苏利伟，
申请(专利权)人：浙江工业大学，
类型：发明
国别省市：浙江;33