一种仿生矿化热解法制备类“弹簧垫”状多孔碳材料的方法及其储钠应用技术

本发明专利技术提供了一种仿生矿化热解法制备类“弹簧垫”状多孔碳纳米材料的方法。该方法是将海藻酸钠作为前驱体，与碳酸氢钠按照一定的比例配制混合水溶液。然后将该溶液进行冷冻干燥，获得一种具有类生物矿化结构的片状混合物。将该混合物置于管式炉中，在500℃进行碳化。将碳化后的材料用大量的去离子水进行清洗，得到了刚柔并济的类“弹簧垫”状多孔碳纳米材料。该材料的纳米结构类似于生活中常见的“弹簧垫”，具有较好的结构稳定性。并且其较高的比表面积、发达的孔隙结构以及丰富的表面官能团，使其作为钠离子电容器电极材料时，表现出了优异的电化学性能。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于电化学能源储存材料领域，提供了一种仿生矿化热解法制备类“弹簧垫”状多孔碳材料的方法，以及在钠离子超级电容器电极材料中的应用。

技术介绍

1、大规模电化学储能装置一直是现代社会发展的关注点之一，在众多电化学储能器件中，锂离子储能系统由于其优异的储能机制和较高的电化学性能，被认为是大规模储能的主要装置之一。但是，由于全球锂资源稀缺且分布严重不均，导致了锂离子储能系统在大规模储能中的广泛应用受到限制。钠资源由于其在地壳中含量高、价格低廉、资源分布广泛、且化学性质与锂相近而受到广泛关注。钠离子储能系统(包括钠离子电池、钠离子电容器等储能器件)具有与锂离子相似的储能机制，且具有与锂离子(li/li+，-3.04v)相近的氧化还原电位(na/na+，-2.73v)。因此，从大规模储能的角度来看，钠离子储能系统具有广阔的发展前景。

2、然而，与发展较好的锂离子储能体系相比，钠离子储能仍处于起步阶段。其高性能的储钠材料仍然是发展钠离子储能的关键。多孔碳纳米材料是目前锂离子储能体系中的主导材料之一。因此，构建具有较高比表面积和丰富孔隙结构的多孔碳纳本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种仿生矿化热解制备类“弹簧垫”状多孔碳材料的方法及其储钠应用，其特征在于包含如下的步骤：

2.根据权利要求1所述的仿生矿化热解制备类“弹簧垫”状多孔碳材料的方法，其特征在于：在步骤a中，海藻酸钠与碳酸氢钠的配比可以控制在：1:1～1:6。

3.根据权利要求1所述的仿生矿化热解制备类“弹簧垫”状多孔碳材料的方法，其特征在于：在步骤b中，碳化温度为500-900℃。升温速率为1～10℃ min-1，保温时间为1～6h。

4.根据权利要求1-3所述的仿生矿化热解制备类“弹簧垫”状多孔碳材料的方法，其特征在于：海藻酸钠与碳酸氢钠混合物作为模板时配制溶液，...

【技术特征摘要】

1.一种仿生矿化热解制备类“弹簧垫”状多孔碳材料的方法及其储钠应用，其特征在于包含如下的步骤：

2.根据权利要求1所述的仿生矿化热解制备类“弹簧垫”状多孔碳材料的方法，其特征在于：在步骤a中，海藻酸钠与碳酸氢钠的配比可以控制在：1:1～1:6。

3.根据权利要求1所述的仿生矿化热解制备类“弹簧垫”状多孔碳材料的方法，其特征在于：在步骤b中，碳化温度为500-900℃。升温速率为1～10℃ min-1，保温时间为1～...

【专利技术属性】
技术研发人员：柳伟，阿塔姆·阿卜杜勒马吉德，
申请(专利权)人：中国海洋大学，
类型：发明
国别省市：