一种多孔碳及其制备方法和应用技术

本发明专利技术属于钾离子电容器技术领域，具体涉及一种多孔碳及其制备方法和应用。本发明专利技术提供了一种多孔碳的制备方法，包括以下步骤：将氢化钙和过渡金属混合，将得到的混合料进行催化钙热反应，得到前驱体材料；将所述前驱体材料置于酸液中进行酸溶处理，得到所述多孔碳；所述催化钙热反应在含有二氧化碳的气氛中进行。本发明专利技术提供的方法制备得到的多孔碳具有层间距大、导电率高的优势，应用于钾离子电容器负极时具有较高的比容量和优异的循环稳定性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于钾离子电容器，具体涉及一种多孔碳及其制备方法和应用。

技术介绍

1、钾离子电容器作为一种轻便的混合型储能器件，采用了超级电容器正极和锂离子电容器负极，将两者的高能量和高功率的优势有机结合起来。相较于目前广为使用的锂基储能系统而言，钾价格较低、资源充足，特别适用于大规模储能。此外，钾离子电容器具有与锂离子电容器类似的储能机制，其负极采用摇椅工作原理，正极采用可逆吸附机制，为其研究提供了良好的技术基础。更为重要的是，k+/k的标准氧化还原电位(-2.93vvs.she)接近li+/li(-3.04vvs.she)，同时也比na+/na(-2.71v vs.she)更低，所以钾离子电容器的具有较宽的工作电压窗口。钾元素的另一特点是不会和铝金属形成al-k合金，从而可以用较为廉价的铝箔代替成本更高的铜箔作为钾离子电容器负极的集流体。

2、虽然钾离子电容器拥有上述优点，但研究中仍存在一些迫切需要解决的难题，最为突出的是钾离子半径大导致循环过程中碳负极严重的体积膨胀。根据现有报道，钾离子插入石墨负极中形成kc8后理论容量为278mah/g，此本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种多孔碳的制备方法，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，所述氢化钙的平均粒径为200～500目。

3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述过渡金属包括铁、钴和镍中的一种或几种。

4.根据权利要求1～3任一项所述的制备方法，其特征在于，所述氢化钙和过渡金属的质量比为1～8：1～8。

5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述催化钙热反应的温度为750～950℃，保温时间为0.5～5h；

6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述含有二氧化碳的气氛包括二氧化碳或二...

【技术特征摘要】

1.一种多孔碳的制备方法，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，所述氢化钙的平均粒径为200～500目。

3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述过渡金属包括铁、钴和镍中的一种或几种。

4.根据权利要求1～3任一项所述的制备方法，其特征在于，所述氢化钙和过渡金属的质量比为1～8：1～8。

5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述催化钙热反应的温度为750～950℃，保温时间为0.5～5h；

【专利技术属性】
技术研发人员：李晨，马衍伟，张熊，
申请(专利权)人：中国科学院电工研究所，
类型：发明
国别省市：

全部详细技术资料下载 我是这个专利的主人