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一种类高尔夫球状多孔碳材料及其制备方法与应用技术

技术编号:40433397 阅读:47 留言:0更新日期:2024-02-22 22:59
本发明专利技术涉及一种类高尔夫球状多孔碳材料及其制备方法与应用,涉及储能材料技术领域。本发明专利技术以合成的类高尔夫球状聚合物为碳前驱体,通过程序碳化/活化的方法制备类高尔夫球状多孔碳材料。本发明专利技术通过控制类高尔夫球状聚合物的组成、结构和活化程序可以调整碳材料的孔结构和元素组成,从而改变碳材料的比表面积和活性位点,获得高性能的超级电容器电极材料。该类高尔夫球状多孔碳材料在6mol/L KOH电解液、电流密度为1~10A·g<supgt;‑1</supgt;时的质量比电容为295~376.3F·g<supgt;‑1</supgt;,当电流密度为20A·g<supgt;‑1</supgt;时,经过10000次充放电后的电容保持率为92~95%。相比于目前报道的多孔碳材料,该类高尔夫球状多孔碳材料具有比表面积大、比电容高、循环寿命长的优点。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及储能材料,具体涉及一种类高尔夫球状多孔碳材料及其制备方法与应用


技术介绍

1、化石能源的快速消耗,导致全球范围内的能源需求迅速增加,各国都在寻找开发绿色可持续能源技术以及新的能源存储装置。超级电容器是一种介于传统电容器和充电电池之间的特殊电容器,具有充放电速度快、功率密度高、循环寿命长、绿色环保的特点。超级电容器主要由电极材料、隔膜、电解液和集流体组成,其中电极材料作为重要的能量储存部件,对超级电容器的整体性能起到了关键的作用。

2、超级电容器电极材料的开发集中在多孔碳材料、导电聚合物和金属氧化物/氢氧化物三种。导电聚合物因电荷存储能力高、电导率高而被认为是很有前途的赝电容电极材料。然而,导电聚合物在循环充放电过程中会发生体积膨胀和收缩,导致其机械降解和溶解,减少其循环寿命。金属氧化物/氢氧化物电极具有较大的理论比容量,但其动力学过程缓慢导致充放电速率慢,还具有循环寿命短和电容衰减快等问题。多孔碳材料因原料来源丰富而成本低廉,在化学性质上具有化学和热稳定性高的特点;在物理性质和结构上具有密度小、导电性好、比表面积大等特点,是目前本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种类高尔夫球状多孔碳材料的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,步骤A中所述的交联剂为邻苯二甲酸二烯丙酯、间苯二甲酸二烯丙酯、对苯二甲酸二烯丙酯或马来酸二烯丙酯。

3.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,步骤A中所述的甲基丙烯酸类单体是甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸异丙酯、甲基丙烯酸羟乙酯、甲基丙烯酸正丁酯、甲基丙烯酸异丁酯、甲基丙烯酸叔丁酯、甲基丙烯酸月桂酯、甲基丙烯酸十八烷基酯、甲基丙烯酸缩水甘油酯、甲基丙烯酸环己酯、甲基丙烯酸四氢糠基酯、甲基丙烯酸苄基酯或甲基丙烯酸异冰片酯。

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【技术特征摘要】

1.一种类高尔夫球状多孔碳材料的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,步骤a中所述的交联剂为邻苯二甲酸二烯丙酯、间苯二甲酸二烯丙酯、对苯二甲酸二烯丙酯或马来酸二烯丙酯。

3.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,步骤a中所述的甲基丙烯酸类单体是甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸异丙酯、甲基丙烯酸羟乙酯、甲基丙烯酸正丁酯、甲基丙烯酸异丁酯、甲基丙烯酸叔丁酯、甲基丙烯酸月桂酯、甲基丙烯酸十八烷基酯、甲基丙烯酸缩水甘油酯、甲基丙烯酸环己酯、甲基丙烯酸四氢糠基酯、甲基丙烯酸苄基酯或甲基丙烯酸异冰片酯。

4.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,步骤a中所述的醇水溶液是甲醇水溶液、乙醇水溶液、异丙醇水溶液、正丁醇水溶液或叔丁醇水溶液。

5.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,步骤b中所述的引发剂是偶氮二异丁腈、偶氮二异庚腈、偶氮二异丁酸二甲酯、偶氮二异丁脒盐酸盐、过氧化苯甲酰、过氧化苯甲酰叔丁酯或过氧化甲乙酮;

6.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,步骤c中所述的类高尔夫球状聚合物的粒径范围在1.5~6μm,在...

【专利技术属性】
技术研发人员:刘宁马云贵邵世洋
申请(专利权)人:海南大学
类型:发明
国别省市:

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