一种氮掺杂的石墨烯自组装多孔碳材料及其制备方法和应用技术

本发明专利技术属于电极材料技术领域，公开了一种氮掺杂的石墨烯自组装多孔碳材料及其制备方法和应用，该制备方法包括：(1)先使用预处理溶液对三聚氰胺海绵进行浸渍处理，然后进行挤出处理，得到处理后的三聚氰胺海绵；(2)将处理后的三聚氰胺海绵浸没于反应液中，在保护气体氛围下进行反应，得到三聚氰胺基石墨烯自组装前驱体材料；(3)对三聚氰胺基石墨烯自组装前驱体材料进行碳化处理，得到N掺杂石墨烯自组装多孔碳材料；其中，预处理溶液包括第一溶剂、催化剂和任选的熔盐；反应液包括第二溶剂和芳烃。本发明专利技术制备的氮掺杂石墨烯自组装多孔碳材料比表面积高，导电性强，浸润性好，具有优异的电容性能和循环性能。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及电极材料，更具体地，涉及一种氮掺杂的石墨烯自组装多孔碳材料及其制备方法和应用。

技术介绍

1、超级电容器是一种绿色、安全、高效的能量储存和转换装置，具有功率密度高、循环寿命长、充放电速度快、安全系数高、环保无污染、成本低等优点，在新型能源汽车、信息通讯、航天航空、国防科技等领域应用广泛。电极材料是超级电容器的核心，也是影响其电化学性能的重要因素之一。

2、近些年，石墨烯由于其超高的比表面积(2630m2g-1)、高导电率和理论比电容(550f/g)，被广泛应用于超级电容器的电极材料。但石墨烯片层间具有强烈的范德华力，使其在实际应用中易堆叠团聚，导致其实际比表面积(<500m2/g)远小于理论值，无法充分发挥其作为超级电容器电极材料的优势。而且碳材料表面疏水，电解液与孔表面的浸润性较差，增大了接触电阻，影响电容性能。

技术实现思路

1、本专利技术的目的是提供一种氮掺杂的石墨烯自组装多孔碳材料及其制备方法和应用，通过以芳烃为原料，以三聚氰胺海绵为模板，通过化学键与三聚氰胺海绵中的碳本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种氮掺杂的石墨烯自组装多孔碳材料的制备方法，其特征在于，该制备方法包括：

2.根据权利要求1所述的制备方法，其中，步骤(1)中，所述浸渍处理为：将三聚氰胺海绵浸没于预处理溶液后，进行搅拌；

3.根据权利要求1所述的制备方法，其中，步骤(1)可以进行多次，优选为1-3次。

4.根据权利要求1所述的制备方法，其中，步骤(2)中，所述反应的温度为30～100℃，时间为1～10h；

5.根据权利要求1所述的制备方法，其中，所述催化剂为路易斯酸，优选包括氯化铝、三甲基铝、溴化铝、三氯化铁、三氯化硼、氯化锑、氯化铜、碘化亚铜、溴化亚铜、三氟化硼、...

【技术特征摘要】

1.一种氮掺杂的石墨烯自组装多孔碳材料的制备方法，其特征在于，该制备方法包括：

2.根据权利要求1所述的制备方法，其中，步骤(1)中，所述浸渍处理为：将三聚氰胺海绵浸没于预处理溶液后，进行搅拌；

3.根据权利要求1所述的制备方法，其中，步骤(1)可以进行多次，优选为1-3次。

4.根据权利要求1所述的制备方法，其中，步骤(2)中，所述反应的温度为30～100℃，时间为1～10h；

5.根据权利要求1所述的制备方法，其中，所述催化剂为路易斯酸，优选包括氯化铝、三甲基铝、溴化铝、三氯化铁、三氯化硼、氯化锑、氯化铜、碘化亚铜、溴化亚铜、三氟化硼、四氯化锡、四氯化钛和三氟甲磺酸银中的至少一种；

6.根据...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈婧，张韬毅，张龙贵，计文希，李娟，张佳慧，李一枫，许宁，王蔼廉，
申请(专利权)人：中国石油化工股份有限公司，
类型：发明
国别省市：