无机-纤维素原料制备的氮硫共掺杂层状多孔碳杂化材料及制备和应用制造技术

本发明专利技术涉及一种无机‑纤维素原料制备的氮硫共掺杂层状多孔碳杂化材料及制备和应用，制备过程包括：将纤维素与氨水在水浴条件下搅拌混合后，抽滤，所得产物洗涤、干燥后，得到氨化纤维素；将氨化纤维素与硫酸铁加入水中，水热反应，预碳处理，得到预碳化产物；将预碳化产物与活化剂、水混合均匀，高温煅烧，洗涤、干燥，即得到氮硫共掺杂层状多孔碳杂化材料。与现有技术相比，本发明专利技术利用自然界大量存在的纤维素为碳前驱体，节约成本，属于绿色工艺，同时掺杂了金属元素提高多孔碳材料的赝电容性能，大幅增强了电极材料的储电能力。

【技术实现步骤摘要】
无机-纤维素原料制备的氮硫共掺杂层状多孔碳杂化材料及制备和应用
本专利技术涉及超级电容器电极材料制备
，尤其是涉及一种无机-纤维素原料制备的氮硫共掺杂层状多孔碳杂化材料及制备和应用。
技术介绍
能源对于人类的生活有很深的影响，目前，化石燃料仍为世界上大部分的能源需求做着贡献，而且随着全球经济扩张和人口激增，煤、石油和天然气等化石燃料的消耗急剧增加。近年来，太阳能、潮汐能、水力能、风能、生物能等等新能源不断被人们提及、研究、应用。超级电容器作为一种新型的储能装置因为具有高的功率密度和良好的循环稳定性，在消费电子产品，医疗设备及混合动力汽车方面都得到了大量应用。超级电容器由于可以提供高的功率密度、极好的循环稳定性以及具有发展成接近传统电池的能量密度的潜力从而吸引了人们极大的关注。相比于一些导电聚合物、金属氧化物等电极材料，多孔碳材料的比容量往往比较低。碳基电极材料作为双电层电活性材料虽然具有诸多优点，但因其较小的电势窗口和比电容，已无法完全满足科技发展的需求。为解决这一问题，通常将其与金属氧化物等进行复合，从而提高其整体电化学本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种无机-纤维素原料制备氮硫共掺杂层状多孔碳杂化材料的方法，其特征在于，包括以下步骤：/nS1：将纤维素与氨水在水浴条件下搅拌混合后，抽滤，所得产物洗涤、干燥后，得到氨化纤维素；/nS2：将S1中得到的氨化纤维素与硫酸铁加入水中，移入反应器中进行水热反应，所得反应产物进行预碳处理，得到预碳化产物；/nS3：将S2中得到的预碳化产物与活化剂、水混合均匀，烘干后进行高温煅烧，将所得煅烧产物洗涤、干燥，即得到氮硫共掺杂层状多孔碳杂化材料。/n

【技术特征摘要】
1.一种无机-纤维素原料制备氮硫共掺杂层状多孔碳杂化材料的方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1：将纤维素与氨水在水浴条件下搅拌混合后，抽滤，所得产物洗涤、干燥后，得到氨化纤维素；
S2：将S1中得到的氨化纤维素与硫酸铁加入水中，移入反应器中进行水热反应，所得反应产物进行预碳处理，得到预碳化产物；
S3：将S2中得到的预碳化产物与活化剂、水混合均匀，烘干后进行高温煅烧，将所得煅烧产物洗涤、干燥，即得到氮硫共掺杂层状多孔碳杂化材料。


2.根据权利要求1所述的一种无机-纤维素原料制备氮硫共掺杂层状多孔碳杂化材料的方法，其特征在于，S1中所述氨水的质量分数为25％，纤维素与氨水的质量比为10-15:100。


3.根据权利要求1所述的一种无机-纤维素原料制备氮硫共掺杂层状多孔碳杂化材料的方法，其特征在于，S1中所述水浴条件的温度为60-80℃，水浴时间为8-12h。


4.根据权利要求1所述的一种无机-纤维素原料制备氮硫共掺杂层状多孔碳杂化材料的方法，其特征在于，S2中所述氨化纤维素与硫酸铁的质量比为(8-12)：1。


5.根据权利要求1所述的一种无机-纤维素原料制备氮硫共掺...

【专利技术属性】
技术研发人员：蔺华林，李梦琰，叶伟林，唐意红，李欣，袁铭霞，陈哲，严春阳，
申请(专利权)人：上海应用技术大学，
类型：发明
国别省市：上海;31