松子壳衍生碳材料/三嗪聚合物衍生碳材料及其制备方法和应用、双碳钠离子混合电容器技术

本发明专利技术提供了一种松子壳衍生碳材料，其以松子壳为原料先进行预碳化再进行高温碳化并酸洗处理后制备得到，本发明专利技术还提供一种三嗪聚合物衍生碳材料，其以三嗪聚合物为原料，将该三嗪聚合物与碱性活化剂混合后进行煅烧，然后酸洗处理即得，本发明专利技术将所制备的松子壳衍生碳材料和三嗪聚合物衍生碳材料分别作为阳极材料和阴极材料应用到双碳钠离子混合电容器中，组装后的全碳钠离子混合电容器具有较高的能量密度以及稳定的循环能力。

【技术实现步骤摘要】
松子壳衍生碳材料/三嗪聚合物衍生碳材料及其制备方法和应用、双碳钠离子混合电容器
本专利技术具体涉及一种松子壳衍生碳材料及以松子壳为原料通过碳化等方法制备该碳材料的方法，还涉及一种三嗪聚合物衍生碳材料及其制备方法，并将所制备的松子壳衍生碳材料/三嗪聚合物衍生碳材料分别作为阳极材料和阴极材料应用到双碳钠离子混合电容器中，属于电化学储能器件领域。
技术介绍
随着市场经济的快速发展和人民生活质量的提高，煤、石油、天然气等传统化石燃料已无法满足社会经济和人类可持续发展的需求。近期，我国对能源的发展趋势做出规划，降低化石燃料的供能比例，以提高可持续能源(如风能，太阳能，电能，潮汐能，地热能)所占的比例。在众多的新能源开发与利用过程中，以电能的形式进行大规模存储与供应，是新能源技术开发与利用的关键与核心。电化学储能装置主要产品包括锂二次电池和超级电容器。锂电池可提供高能量密度(200Whkg-1)，广泛用于现代小型设备如移动电话，照相机等。现如今，诸如电动汽车、智能电网等大型设备的迅速兴起，使得表现出更高功率密度(500～20,000Wkg-本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种松子壳衍生碳材料，其特征在于，是将松子壳炭化处理后得到的生物质碳材料，所述松子壳衍生碳材料为无定形碳结构，松子壳衍生碳材料中的孔以介孔为主，且平均孔径大于2.77nm，所述松子壳衍生碳材料中的碳层间距为0.37nm以上。/n

【技术特征摘要】
1.一种松子壳衍生碳材料，其特征在于，是将松子壳炭化处理后得到的生物质碳材料，所述松子壳衍生碳材料为无定形碳结构，松子壳衍生碳材料中的孔以介孔为主，且平均孔径大于2.77nm，所述松子壳衍生碳材料中的碳层间距为0.37nm以上。


2.一种松子壳衍生碳材料的制备方法，其特征在于，包括：将松子壳原料在200～300℃温度下进行预碳化1～2小时，随后将预碳化后的产物充分研磨并再次在300～800℃温度下高温碳化2～3小时，接着将高温碳化获得的碳材料进行酸洗处理，后处理即得；优选地，所述酸洗处理的具体操作为：将煅烧后的材料加入到浓度为0.5～2M的酸液中搅拌18～36h，搅拌温度为20～40℃；所述后处理的具体操作为：将酸洗处理后的材料洗涤至中性，然后干燥。


3.权利要求1所述的松子壳衍生碳材料或采用权利要求2所述方法制备的所述松子壳衍生碳材料在钠离子混合电容器中的应用，其特征在于：作为阳极材料使用。


4.一种三嗪聚合物衍生碳材料，其特征在于，采用如下方法制备得到：以三嗪聚合物为原料，将该三嗪聚合物与碱性活化剂混合后进行煅烧，然后进行酸洗处理，并经后处理后，得到三嗪聚合物衍生碳材料；
所述三嗪聚合物为网状聚合物材料，由式Ⅱ所示的二腈单体聚合而成，一个所述二腈单体中的某一氰基与另外两个所述二腈单体中的某一氰基随机三环化以形成均三嗪结构，所述网状聚合物材料是含二氮杂萘酮及均三嗪结构的网状聚合物，所述网状聚合物材料中具有式Ⅰ所示的重复单元结构：



其中：为

为

为

相同或不同；
R1、R2、R3、R4独立为H、F、Cl、Br、I、COOH、烷氧基中的一种；
R1、R2、R3、R4相同或不同。


5.根据权利要求4所述的三嗪聚合物衍生碳材料，其特征在于，所述煅烧的具体条件为：以2～5℃/min的升温速率升温至300～800℃，保温2～4h。


6.根据权利要求4或5所述的三嗪聚合物衍生碳材料，其特征在于，所述碱性活化剂为氢...

【专利技术属性】
技术研发人员：蹇锡高，胡方圆，刘程，张守海，王锦艳，李楠，
申请(专利权)人：大连理工大学，
类型：发明
国别省市：辽宁;21