一种利用阻燃原理空气气氛下制备多孔炭材料的方法技术

本发明专利技术公开了一种利用阻燃原理在空气气氛下制备多孔炭材料的方法，按如下方法进行制备：将煤沥青与阻燃剂研磨均匀形成混合物，之后将混合物放入坩埚中，在马弗炉内一定温度下进行煅烧，待反应结束后冷却至室温取出。将所得产物用酸和水洗涤去除杂质，获得多孔炭材料。本发明专利技术制备的多孔炭材料具有较高的炭产率、大的比表面积和分级多孔结构，作为超级电容器电极材料表现出优异的电容性能。此方法不同于传统惰性气氛保护的碳材料制备方法，降低了成本与资源的消耗，是一种绿色、简单、经济高效、可控的制备方法。并且此制备方法操作简单、合成周期短，适合于大规模工业化生产，此方法在高性能多孔炭电极材料的制备及应用方面具有重要意义。有重要意义。

【技术实现步骤摘要】
一种利用阻燃原理空气气氛下制备多孔炭材料的方法


[0001]本专利技术涉及一种利用阻燃原理空气气氛下制备多孔炭材料的方法，并将其用作高性能超级电容器电极材料

技术介绍

[0002]近代以来，随着对化石燃料等不可再生能源的过度开采与利用，人类面临着能源危机与环境污染两大难题，大力发展绿色清洁可持续能源是解决问题的重要途径之一。其中，超级电容器作为一类重要的储能器件，由于超快的充放电能力和超强的循环寿命，引起人们的广泛关注与研究。电极材料的不同直接影响着超级电容器的储能机理，从而进一步影响着超级电容器的性能与循环寿命。碳基电极材料具有好的化学稳定性，优良的导电性，并且来源丰富，价格低廉。因此，碳基材料作为超级电容器的电极具有广阔的应用前景。
[0003]以碳质材料为前驱体，在惰性气体气氛(如N2和Ar等)下经高温碳化是制备炭材料的通常方法，该方法需要消耗纯度较高的惰性气体以及苛刻的技术和设备要求，阻碍了商业化生产。在空气中制备炭材料是一种方便，低成本的制备策略。但是，碳前驱体在空气下高温炭化会发生燃烧。因此，开发一种在空气气氛下经高温煅烧制本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种利用阻燃原理在空气气氛下制备多孔炭材料的方法，所述方法如下：(1)称取0.25g煤焦油沥青和阻燃剂(阻燃剂与沥青质量比≥2)混合于玛瑙研钵中充分研磨30min，放入坩埚中。(2)将坩埚置于马弗炉内，使其在空气下600～800℃高温碳化，升温速率为1～10℃min
‑1，保温1～3h，自然冷却至室温。(3)取出坩埚，酸洗去除杂质，水洗至中性，得到的样品放入烘箱干燥，得到高产率，分级多孔结构的多孔炭材料。2.根据权利要求1所述的一种利用阻燃原理在空气气氛下制备多孔炭材料的方法，其特征在于步骤(1)所述的阻燃剂为气相阻燃剂、凝聚相阻燃剂、吸热阻燃剂、气源膨胀阻燃剂的一种或多种。3.根据权利要求1所述的一种利用阻燃原理在空气气氛下制备多孔炭材料的方法，其特征在于步骤(1)所述的阻燃剂为气相阻燃剂，气相阻燃剂可为三聚氰胺、尿素、双氰胺、氰尿酸、氯化铵、碳酸钾、碳酸钙和过渡金属碳酸盐中的一种或多种。4.根据权利要求1所述的一种利用阻燃原理在空气气氛下制备多孔炭材料的方法，其特征在于步骤(1)所述的阻燃剂为凝聚相阻燃剂，凝聚相阻燃剂可为无机盐、磷酸盐、硼酸盐中的一种或多种。常见的无机盐为金属卤盐(氯化钾、氯化钠、氯化锂、氟化钾、氟化钠、氟化锂等)、碳酸盐(碳酸钾、碳酸钠、碳酸锂等)、硝酸盐(硝酸钠、硝酸钾、硝酸...

【专利技术属性】
技术研发人员：王涛，吴冬玲，任鹏旭，
申请(专利权)人：新疆大学，
类型：发明
国别省市：