一种包覆纳米零价铁的煤基分层多孔碳材料及其制备方法和应用技术

本发明专利技术提供了一种包覆纳米零价铁的煤基分层多孔碳材料及其制备方法和应用，属于电极材料技术领域。本发明专利技术采用低阶褐煤作为前驱体原料，采用绿色的化学活化剂高铁酸钾，采用固相活化法替代水相浸渍法，并结合热解工艺制备包覆零价铁的煤基分层多孔碳材料，形成包覆结构以实现对零价铁的限域封装，同时保持碳材料具有高比表面积、合理孔结构特性。本发明专利技术所得包覆Fe0的分层多孔碳用做超级电容器电极材料，具有类“缓释结构”，使得包覆的Fe0在快速充放电过程中缓慢释放，可有效维持电极材料的循环稳定性，进而提高使用寿命，用作超级电容器电极材料时表现出高功率密度和高能量密度。电极材料时表现出高功率密度和高能量密度。电极材料时表现出高功率密度和高能量密度。

【技术实现步骤摘要】
一种包覆纳米零价铁的煤基分层多孔碳材料及其制备方法和应用


[0001]本专利技术涉及电极材料
，特别涉及一种包覆纳米零价铁的煤基分层多孔碳材料及其制备方法和应用。

技术介绍

[0002]煤主要由有机质(碳基质)和无机质(矿物质)组成，是作为化学品、发电和其它多功能多孔碳材料等的成本低廉的原料，对于不同种煤的开发利用实现煤炭资源的高效利用具有重要意义。目前，燃烧仍然是煤炭利用的主要途径，而不同种类煤的燃烧特性是当下研究的一个重点。褐煤，作为挥发分含量高，水含量高，含氧量高的一类煤，就目前而言，是不具备用于燃料发电应用的一类煤种。为此，近年来，对于低阶褐煤的研究，更多的集中在分级提质方面的研究，主要以低阶褐煤为原料，将其提质转化成煤气、煤焦油、半焦三类物质，并进一步加工成清洁燃料、化工产品等以实现其高附加值化利用。催化热解提质同样也是一种实现低阶褐煤高效资源化利用的有效的手段。
[0003]目前而言，热解提质多依赖于化学活化剂，而研究者已经对传统的铁盐作为化学活化剂进行了广泛的研究，铁盐对于煤的催化裂解作用，催化石墨化，有效的降低热解本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种包覆纳米零价铁的煤基分层多孔碳材料的制备方法，包括以下步骤：将褐煤与化学活化剂球磨混合，得到混合粉末；对所述混合粉末进行热解，得到包覆纳米零价铁的煤基分层多孔碳材料；所述化学活化剂包括高铁酸钾。2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述褐煤为过200目筛的褐煤粉末；以干基计，所述褐煤的碳含量≥60wt％。3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述褐煤与高铁酸钾的质量比为1:1～4。4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述化学活化剂还包括碳酸钾；所述褐煤、高铁酸钾和碳酸钾的质量比为1:1～4:0～0.25。5.根据权利要求1或4所述的制备方法，其特征在于，所述球磨混合的速率为300～100...

【专利技术属性】
技术研发人员：王永祯，刘红伟，王晓敏，
申请(专利权)人：太原理工大学，
类型：发明
国别省市：