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一种基于精氨酸制备氮掺杂多孔碳球及其制备方法和应用技术

技术编号:45945412 阅读:10 留言:0更新日期:2025-07-29 17:49
本发明专利技术公开了一种基于精氨酸制备氮掺杂多孔碳球及其制备方法和应用,属于钠离子电池负极材料技术领域。制备方法为包括以下步骤:将精氨酸和苯二甲醛加入反应溶剂中,混合均匀后转移至反应釜中进行溶剂热反应得到氮掺杂多孔碳球前驱体;将氮掺杂多孔碳球前驱体在保护气体氛围下,于650‑850℃下碳化得到氮掺杂多孔碳球。本发明专利技术利用苯二甲醛和精氨酸反应得到的含氮聚合物球作为碳前驱体,通过一步碳化得到氮掺杂多孔碳球,可以作为钠离子电池负极材料,具有优异的电化学储钠性能。

【技术实现步骤摘要】

钠离子电池负极材料,具体的涉及一种基于精氨酸制备氮掺杂多孔碳球及其制备方法和应用


技术介绍

1、碳材料是一种极具发展潜力的电化学储能材料,其具有优异的导电性、较高的比表面积、良好的电化学稳定性以及低廉的价格,是目前最广泛使用的钠离子电池负极材料。然而单纯的碳材料普遍存在比容量值较低,因此电化学储能性能有待进一步提升。对碳材料进行化学改性能够使其具有更多的活性位点,从而拥有更高的比容量。

2、目前,通过引入杂原子到多孔碳材料中能够明显提升碳材料的比容量。氮原子因其优异的化学特性被认为是碳材料最佳的掺杂原子。氮原子掺杂多孔碳材料主要通过碳化含氮碳前驱体获得。含氮碳前驱体主要有两种,一种是人工合成的含氮聚合物,例如聚苯胺、聚吡咯、聚丙烯腈等,另一种是天然含氮聚合物,例如壳聚糖、氨基酸等。其中,天然含氮碳前驱体是最简单、高效、低成本的含氮碳前驱体。然而,现有的大部分天然含氮碳前驱体存在碳化产率低、结构保持差等问题。因此,如何实现利用天然含氮碳前驱体制备具有结构明确的氮掺杂多孔碳材料仍然是一个热门的研究领域。


技术实现思路<本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种基于精氨酸制备氮掺杂多孔碳球的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的基于精氨酸制备氮掺杂多孔碳球的制备方法,其特征在于,所述精氨酸和苯二甲醛的摩尔比为1:1-1.1,所述苯二甲醛为邻苯二甲醛、间苯二甲醛或对苯二甲醛。

3.根据权利要求1所述的基于精氨酸制备氮掺杂多孔碳球的制备方法,其特征在于,所述精氨酸在所述反应溶剂中物质的量浓度为0.06-0.075mmol/L;所述苯二甲醛在所述反应溶剂中物质的量浓度为0.06-0.075mol/L。

4.根据权利要求1所述的基于精氨酸制备氮掺杂多孔碳球的制备方法,其特征在于,所述反...

【技术特征摘要】

1.一种基于精氨酸制备氮掺杂多孔碳球的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的基于精氨酸制备氮掺杂多孔碳球的制备方法,其特征在于,所述精氨酸和苯二甲醛的摩尔比为1:1-1.1,所述苯二甲醛为邻苯二甲醛、间苯二甲醛或对苯二甲醛。

3.根据权利要求1所述的基于精氨酸制备氮掺杂多孔碳球的制备方法,其特征在于,所述精氨酸在所述反应溶剂中物质的量浓度为0.06-0.075mmol/l;所述苯二甲醛在所述反应溶剂中物质的量浓度为0.06-0.075mol/l。

4.根据权利要求1所述的基于精氨酸制备氮掺杂多孔碳球的制备方法,其特征在于,所述反应溶剂包括乙二醇、水中一种或两种组合。

5.根据权利要求1所述的基于精氨酸制备氮掺杂多孔碳球...

【专利技术属性】
技术研发人员:陈梓润唐彦哲吴臻尹艳镇梁兴唐张艳军张斌斌
申请(专利权)人:北部湾大学
类型:发明
国别省市:

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