介质碳电极材料及其制备方法技术

本发明专利技术提供一种介孔碳电极材料，所述介孔碳电极材料的介孔率不低于80%，且具有由10-20nm的介孔和3-6nm的孔壁构成的纳米空心球孔结构。本发明专利技术还提供一种介孔碳电极材料制备方法，所述电极材料通过非模板凝胶一步还原法制备得到，具有空心球结构：内径10-20nm，壁厚为3-6nm；所述方法制备所得电极材料具有介孔率高（>80%），比表面积较大，孔结构可调控等特点。该碳电极电化学电容器能量密度和功率密度均较高，综合性能理想。与模板法相比，所述电极材料制备工艺简单、环保，原材料廉价易得，成本低，适于产业化。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种空心球介孔碳电极材料及其制备方法，属于无机纳米材料、电化学和新能源材料领域。
技术介绍
超级电容器，是介于传统电容器和电池之间的一种新型储能系统，兼具常规电容器和电池这两种储能装置的优势，具有较高的功率密度和能量密度。且与二次电池相比，超级电容器具有漏电流小、充放电时间短、比功率高和循环寿命长等特点，可与二次电池组成混合电源系统用于满足电动汽车在启动、加速、爬坡时对充放电时间短要求。因此，超级电容器日益弓I起人们的广泛关注和研究兴趣。电极材料是决定超级电容器性能的关键因素之一。根据超级电容器的储能机理一即双电层电容机理，理论上，比电容值随着电极材料比表面积的增加而增大。因此，具有大比表面积和良好导电性的碳材料成为超级电容器电极材料研究的热点。其中，活性炭因其具有很高的比表面积成为研究最早、最广泛的碳电极材料。但是，其电化学电容性能并不理想，特别是功率输出性能较差。归其原因，主要在于活性炭中孔径分布不均，且具有很高的微孔比重。其过小的孔径阻碍了电解液对碳表面的浸润和电解液在孔道中的传输。因此，近年来对碳凝胶、碳纳米管、有序介孔碳等新型碳材料的研究成为了热点。目前的研本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种介孔碳电极材料，其特征在于，所述介孔碳电极材料的介孔率不低于80%，且具有由10?20nm的介孔和3?6nm的孔壁构成的纳米空心球孔结构。

【技术特征摘要】
1.一种介孔碳电极材料，其特征在于，所述介孔碳电极材料的介孔率不低于80%，且具有由10-20nm的介孔和3_6nm的孔壁构成的纳米空心球孔结构。2.按权利要求1所述的介孔碳电极材料，其特征在于，所述介孔碳电极材料的比表面积不低于550!! -1之间，孔容不低于Icm3g-1之间。3.一种如权利要求1所述的介孔碳电极材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤: (1)提供含碳源和造孔剂的凝胶； (2)将所述凝胶在100-200°C预碳化，然后在保护气体下碳化，其中碳化温度不低于500°C，碳化时间2-6小时；得到碳化产物； (3)用酸洗涤所述碳化产物后，进行后处理获得所述介孔碳电极材料，所述后处理包括分离、水洗、或干燥步骤。4.按权利要求3所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：余丽丽，赵景泰，陈昊鸿，杨昕昕，
申请(专利权)人：中国科学院上海硅酸盐研究所，
类型：发明
国别省市：