一种以空心介孔硅球为模板制备分级多孔碳的方法技术

技术编号:7019719 阅读:409 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
本发明专利技术公开了一种以空心介孔硅球为模板制备分级多孔碳的方法,所制备的分级多孔碳可用作超级电容器的电极材料。该方法具体是以空心介孔硅球为模板,以酚醛树脂为碳源,利用纳米浇铸的方法将酚醛树脂乙醇溶液浸渍到空心介孔硅球的介孔孔道中,然后通过将酚醛树脂初步固化、深固化、碳化和脱除模板等工艺制备了具有大孔、介孔、微孔的分级多孔碳。通过改变空心介孔硅球的粒径、壁厚和调节酚醛树脂的量可以实现分级多孔碳的形貌、粒径大小、壁厚等参数的调控。该制备方法所用原料价格低廉、制备工艺简单,而且制备出的分级多孔碳具有较高的比表面积和孔容量可用作超级电容器的电极材料。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及化工领域的一种分级多孔碳的制备方法。
技术介绍
随着石油能源短缺问题的日益突出和人们环保意识的逐渐增强,发展新型环保、 高效的电能受到了广泛的重视。超级电容器作为新一代的储能装置,由于其具有比普通电容器的比能量更高,比二次电池的比功率更高、循环寿命更长、更耐温而且免维修等优点, 受到了越来越多的关注。电极材料是影响超级电容器性能的重要因素。超级电容器的电极材料主要有高比表面积的碳材料、过渡金属氧化物、导电聚合物,其中碳材料由于价格低廉、电化学稳定性好、比表面积大和孔容量等优点已成为超级电容器的首选电极材料。常用的碳材料如碳纳米管、活性碳、碳凝胶等,它们由于各自的一些缺点导致电化学性能没有达到预期的要求。因此设计一种简单的方法制备分级多孔碳已成为了一个新的挑战。对于分级多孔碳来说,大孔、介孔、微孔共存的分级孔结构有利于电解液离子的传输,提高电极材料的利用率,使其具有良好的电化学性能。但传统的制备分级多孔碳的方法具有一些缺点,如制备过程冗繁,制备工艺复杂等导致其产量小,不利于大规模生产,极大地制约了其在实际中的应用。因此要充分实现分级多孔碳在超级电容器中的应用就是要在能本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种以空心介孔硅球为模板制备分级多孔碳的方法,其特征在于,包括如下步骤:(1)首先,将0.1~0.2g十六烷基三甲基溴化铵加入到60~100ml水和乙醇的混合溶剂中(乙醇和水的体积比为0.44-0.59),搅拌均匀后将0.5-2ml正硅酸乙酯和0.5-2ml氨水相继加入其中,并继续搅拌6~10小时后得到空心介孔硅球;(2)利用纳米浇铸的方法将酚醛树脂的乙醇溶液浸渍到所述空心介孔硅球的介孔孔道中形成空心介孔硅球/酚醛树脂的复合物;(3)将所述空心介孔硅球/酚醛树脂的复合物放在80~160℃的烘箱中初步固化形成交联的网络结构,然后置于管式炉在氮气保护下600~950℃煅烧2~5小时得到空心介孔...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:程起林夏玉明李春忠
申请(专利权)人:华东理工大学
类型:发明
国别省市:31

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