一种聚丙烯腈/木质基衍生碳多孔材料及其制备与应用制造技术

本发明专利技术公开了一种聚丙烯腈/木质基衍生碳多孔材料及其制备与应用。属于木材储能技术领域。本发明专利技术在碳化木材孔道内部先填充聚丙烯腈聚合物材料，然后在CO

【技术实现步骤摘要】
一种聚丙烯腈/木质基衍生碳多孔材料及其制备与应用
本专利技术涉及木材储能
，更具体的说是涉及一种聚丙烯腈/木质基衍生碳多孔材料及其制备与应用。
技术介绍
随着新能源技术和移动设备的广泛使用，人们对先进储能技术和储能设备的需求与要求不断提升。在众多储能设备中，超级电容器因其具有较高的功率密度、快速的充放电能力、超长的循环稳定性等优势，成为储能领域的研究热点。超级电容器的性能与电极材料自身的性能密切相关，如电极材料的导电性、比表面积、化学稳定性等。目前碳基材料是使用最为广泛的超级电容器电极材料。人工合成的碳基材料一般较为昂贵，合成过程不仅复杂、合成过程中所使用的药品往往有毒有害、对环境有着较大的污染，在实际应用方面受到了严重制约。因此，寻找价格低廉，且不需要复杂合成过程，在自然界广泛分布的碳前驱体材料，对于超级电容器的发展与实际应用具有十分重要的意义。木材作为一种重要的可再生资源，具有成本低廉、来源广泛、储量丰富、绿色、环保、可持续性等优势，已成为碳电极材料潜在的重要来源。木材具有各向异性的多孔道结构，木材碳化后这些孔道结构能本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种聚丙烯腈/木质基衍生碳多孔材料，其特征在于，由碳化木片和碳化的聚丙烯腈组成，其中碳化的聚丙烯腈呈多孔片状结构填充于碳化木片的孔道内部。/n

【技术特征摘要】
1.一种聚丙烯腈/木质基衍生碳多孔材料，其特征在于，由碳化木片和碳化的聚丙烯腈组成，其中碳化的聚丙烯腈呈多孔片状结构填充于碳化木片的孔道内部。


2.如权利要求1所述的一种聚丙烯腈/木质基衍生碳多孔材料，其特征在于，聚丙烯腈/木质基衍生碳多孔材料的比表面积可达668.9m2g-1,在电流密度为2mAcm-2时，面积比容量高达4612.2mFcm-2，即使当电流密度增加到100mAcm-2，其面积比容量仍能达到3431.5mFcm-2。


3.如权利要求1或2任一所述的一种聚丙烯腈/木质基衍生碳多孔材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
(1)将木片依次用去离子水和无水乙醇进行清洗，干燥后得预处理木片；
(2)将预处理木片依次进行低温预氧化和高温碳化，得到原始碳化木片；
(3)称取一定质量的聚丙烯腈粉末和聚乙烯吡咯烷酮粉末溶解于N，N-二甲基甲酰胺中，搅拌溶解，得到混合溶液A；
(4)将原始碳化木片浸于混合溶液A中，利用真空填充技术将聚丙烯腈填充到原始碳化木片的孔道中，之后经去离子水浸泡、去离子水冲洗、干燥后得到填充有聚丙烯腈的碳化木片；
(5)将所述填充有聚丙烯腈的碳化木片依次进行预氧化和一步CO2碳化与活化，得到聚丙烯腈/木质基衍生碳多孔材料。


4.如权利要求3所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)所述木片为杨树木片，且含水率＜30％。
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【专利技术属性】
技术研发人员：周晓明，王琪，盛利志，张鑫，
申请(专利权)人：北华大学，
类型：发明
国别省市：吉林;22