一种吡啶基多孔炭材料及其制备方法和应用

    公开(公告)号:CN110364370B

    公开(公告)日:2021-05-11

    申请号:CN201910532460.1

    申请日:2019-06-19

    申请人: 东华大学

    IPC分类号: H01G11/34 H01G11/44 H01G11/86

    摘要: 本发明涉及一种吡啶基多孔炭材料及其制备方法和应用。该制备方法包括:将1,3,5‑三乙酰基苯、芳香醛和醋酸铵混合,在酸性条件下反应,洗涤、抽滤、真空干燥,将得到的吡啶基共轭微孔聚合物热解。该方法操作简单,可实现大规模制备,所得的吡啶基多孔炭材料以微孔为主,在超级电容器方面具有潜在应用价值。

    一种细菌纤维素基复合多孔碳材料的制备方法

    公开(公告)号:CN110844903B

    公开(公告)日:2021-04-27

    申请号:CN201911165436.5

    申请日:2019-11-25

    申请人: 西北大学

    摘要: 本发明公开了一种细菌纤维素基复合多孔碳材料的制备方法,以细菌纤维素/聚合物复合材料为碳源,采用化学活化法制备具有分级结构、氧官能团掺杂的复合多孔碳材料,其比表面积可达2003~2190m2/g、孔容为1.08~1.20cm3/g,且具有较宽的孔径分布、较高导电性。该复合多孔碳材料用于超级电容器电极,展示出较高的比电容、较好的倍率性能以及卓越的循环稳定性,超级电容器能量密度高达到20W/h kg以上,充电数秒后,可长时间点亮LED灯。本发明原材料成本低、可再生、无污染,操作方法简单,是大规模制备生物质碳基电极材料的高效方法,并且极大的提高了碳基超级电容器的比电容和能量密度,因此在储能领域具有广阔的应用前景。

    一种球磨辅助制备结构形貌可控多孔碳材料的方法

    公开(公告)号:CN112678796A

    公开(公告)日:2021-04-20

    申请号:CN202011481409.1

    申请日:2020-12-15

    摘要: 本发明公开一种球磨辅助制备结构形貌可控多孔碳材料的方法。制备步骤:将六次甲基四胺、六水合氯化铁和丙酮置于球磨罐中球磨后,干燥,并置于惰性气氛中高温煅烧得到碳化产物;将碳化产物在稀硝酸溶液中回流,再用去离子水洗涤至中性,干燥处理得到多孔碳材料。其优点在于:制备方法简单,成本低廉、制备过程中无需昂贵的设备,适用于工业化大规模生产;实现了碳材料形貌结构的可控;所制备的碳材料因同时具有较高的石墨化程度、较大的比表面积和丰富的孔结构,而具有较高的比电容,可作为超级电容器的电极材料。

    一种超级电容炭浸润方法
    135.
    发明公开

    公开(公告)号:CN112645322A

    公开(公告)日:2021-04-13

    申请号:CN202011378102.9

    申请日:2020-11-30

    摘要: 本发明涉及一种超级电容炭浸润方法,包括以下具体步骤:1)①制备活性炭:将9‑10份的丙烯腈、10‑15份的二甲基甲酰胺及0.5‑1份的偶氮二异丁加入到容器中在60‑75℃的水浴条件下搅拌4‑6小时;②使用乙醇对步骤①得到的混合溶液进行萃取得到丙烯腈固;③使用PAN浓度为10%wt%,控制PAN的浓度改变添加剂用量为0.3wt%在65℃水浴温度下搅拌2h;④将制得的前驱体膜在马弗炉中进行热处理。2)将步骤1)中的多孔活性炭放入到浓度为65‑70%的HNO3中冷却回流;3)取步骤2)得到的改性碳3‑5份和30‑50份冰醋酸及4‑7份碘化钾使用聚合碳化法制得浸润溶液;4)将浸润溶液均匀的涂抹在超级电容的外侧。本发明涉及的一种超级电容炭浸润方法,方法简单,能够改变储能过程中电极的动力学。

    一种杂原子掺杂的多功能碳基电极材料的制备方法及其应用

    公开(公告)号:CN112607736A

    公开(公告)日:2021-04-06

    申请号:CN202011506561.0

    申请日:2020-12-18

    摘要: 本发明公开了一种杂原子掺杂的多功能碳基电极材料的制备方法及其应用,富含氮磷元素的六氯环三磷腈和富含硫元素的双酚硫作为聚合物单体加入到乙腈和去离子水的混合溶液中,加入缚酸剂三乙胺,随后加入碱式碳酸锌为活化剂,先超声处理30min,之后搅拌12h,离心分离得到沉淀即为物料A;将物料A转移至瓷舟中并放置于管式炉中,在惰性气体保护下由室温经过60min升温至300℃保持120min,再以3℃/min的升温速率升温至800℃保持120min,然后自然降温至室温得到物料B;再用盐酸溶液将物料B洗涤2‑3次,然后于105℃干燥12h得到目标产物。本发明简单且易操作,更好地推进了超级电容器,氧还原反应以及电芬顿法降解有机污染物的大规模应用。

    一种微波辅助制备蜂蜜基衍生碳电极材料的方法

    公开(公告)号:CN112551523A

    公开(公告)日:2021-03-26

    申请号:CN202110007041.3

    申请日:2021-01-05

    摘要: 本发明涉及一种微波辅助制备蜂蜜基衍生碳电极材料的方法,属于新能源电子材料技术领域。水热法相对于微波法由微波法辅助制备二维蜂蜜衍生碳,其制备工艺为:将8.25 g蜂蜜,66 ml去离子水分散均匀,移入微波反应釜,180℃下加热4 h。洗涤干燥后,将样品浸泡在0.05 mol/L的硝酸钴溶液中,搅拌24 h后离心干燥,按照m样:mKOH=1:2的比例进行加碱处理。干燥后在700℃下进行活化碳化,冷却后进行酸洗干燥。制备得到的超级电容器用多孔网络状蜂蜜基多孔碳电极材料,0.2A g‑1时的比电容值为780 F g‑1,1A g‑1时,比电容值为508F g‑1,10A g‑1时的电容保持率达到78.2%,电化学性能优势明显。本发明制备得到蜂蜜基衍生碳电极材料,绿色高效,具有高的实际应用价值。

    一种生物质全组分热解制备高性能炭基电极材料的方法

    公开(公告)号:CN112520736A

    公开(公告)日:2021-03-19

    申请号:CN202011409077.6

    申请日:2020-12-03

    摘要: 本发明公开了一种生物质全组分热解制备高性能炭基电极材料的方法。该方法,包括以下步骤:(1)将新鲜的草本类生物质进行叶、茎分离,干燥后,粉碎过筛,分别得到叶样品和茎样品;(2)叶样品或茎样品为原料,放入热解炉内,在惰性气体保护下进行同步热解反应,之后冷却至室温,得到叶热解产物或茎热解产物;(3)将叶热解产物或茎热解产物分别经洗涤、干燥后研磨至粉状,即得两种不同用途的高性能炭基电极材料。本发明将草本类生物质进行叶、茎分离,分别热解,充分发挥草本类生物质自身的天然结构和元素分布特性实现热解过程中的自活化和自掺杂调控,进而得到不同电化学性能的炭基电极材料,并根据产物特性用于不同的领域。