一种氮掺杂高比表面积多孔炭材料及其制备方法和用途

    公开(公告)号:CN113800518B

    公开(公告)日:2022-12-09

    申请号:CN202010555683.2

    申请日:2020-06-17

    Abstract: 本发明提供了一种氮掺杂高比表面积多孔炭材料及其制备方法和在超级电容器储能方面的应用。所述方法是利用有机胺类单体在高温氧气气氛下能发生聚合的特性,在聚合前采用物理方法(如研磨、球磨等干磨)将有机胺单体和活化剂直接混合均匀,然后利用高温管式炉,先在氧化气氛下进行聚合,或者是先在氧化气氛下进行聚合反应,再和活化剂混合均匀,然后再转换为惰性气氛进行碱活化,最后用酸和水依次浸泡,最终得到平均孔径为0.5~10nm,氮气吸附测定比表面积在2000~4000m2/g之间的氮掺杂多孔炭材料。该多孔炭材料在超级电容器方面具有优异的性能,在1mol/L硫酸锂作为电解质,电化学稳定窗口为1.7V vs RHE,扫描速率在2mV/s时质量比电容为320F/g。

    一种多孔碳材料及其制备方法和应用

    公开(公告)号:CN118894514A

    公开(公告)日:2024-11-05

    申请号:CN202310497016.7

    申请日:2023-05-05

    Inventor: 张凯 申仲荣

    Abstract: 本发明公开了一种多孔碳材料及其制备方法和应用,所述方法包括如下步骤:(1)将有机胺小分子和胺类活化剂、酸混合反应,得到前驱体;(2)碳化:将所述前驱体加热碳化,制备得到所述多孔碳材料。本发明方法利用有机胺小分子物理化学性质的不同,将多种有机胺小分子和酸共混发生路易斯酸碱反应,得到前驱体,然后通过聚合‑碳化得到多孔碳材料;或者将碳前驱体直接碳化得到多孔碳材料。本发明方法与传统的碱活化法、物理活化法以及硬模板法等相比,工艺简单、环境污染小、对设备无腐蚀、产品形貌尺寸可控、比表面积高、产率高、活化时间短、同时无需酸洗。

    一种超级活性炭材料及其制备方法和用途

    公开(公告)号:CN116969455A

    公开(公告)日:2023-10-31

    申请号:CN202210435887.1

    申请日:2022-04-24

    Inventor: 张凯 申仲荣

    Abstract: 本发明公开了一种超级活性炭材料及其制备方法和应用,所述方法包括(1)将有机胺和酸反应,得到碳前驱体A;(2)将步骤(1)得到的碳前驱体A,在氧化气氛和/或氧化剂存在下进行氧化聚合反应,得到碳前驱体B;(3)将步骤(2)中碳前驱体B和活化剂混合或将步骤(1)得到的碳前驱体A直接与活化剂混合,并在非氧化气氛下进行活化反应;(4)将步骤(3)中活化反应产物经洗涤后,制备得到超级活性炭材料。本发明利用有机胺小分子与酸反应搭建离子型共价有机框架,所制备的超级活性炭尺寸、成分(主要是掺杂的杂原子)可控;活化阶段采用独创的点对点活化,大幅减低了活化剂用量,尤其是当采用碱活化剂时,效果显著。

    一种有机小分子制备层状碳材料的方法和其在储能方面的应用

    公开(公告)号:CN115818614A

    公开(公告)日:2023-03-21

    申请号:CN202111092698.0

    申请日:2021-09-17

    Abstract: 本发明公开了一种有机小分子制备的层状碳材料的方法和应用,所述方法包括如下步骤:以有机胺以及酸性化合物为原料,制备层状碳材料前驱体;再将所述层状碳材料前驱体碳化,制备得到层状碳材料。本发明所述方法首先利用酸性化合物和有机胺反应,制备尺寸可控的层状碳材料前驱体A,然后通过简单的聚合处理得到层状碳材料前驱体B,所述前驱体B碳化或所述前驱体A直接碳化,制备得到尺寸可控的层状碳材料。

    一种氮掺杂高比表面积多孔炭材料及其制备方法和用途

    公开(公告)号:CN113800518A

    公开(公告)日:2021-12-17

    申请号:CN202010555683.2

    申请日:2020-06-17

    Abstract: 本发明提供了一种氮掺杂高比表面积多孔炭材料及其制备方法和在超级电容器储能方面的应用。所述方法是利用有机胺类单体在高温氧气气氛下能发生聚合的特性,在聚合前采用物理方法(如研磨、球磨等干磨)将有机胺单体和活化剂直接混合均匀,然后利用高温管式炉,先在氧化气氛下进行聚合,或者是先在氧化气氛下进行聚合反应,再和活化剂混合均匀,然后再转换为惰性气氛进行碱活化,最后用酸和水依次浸泡,最终得到平均孔径为0.5~10nm,氮气吸附测定比表面积在2000~4000m2/g之间的氮掺杂多孔炭材料。该多孔炭材料在超级电容器方面具有优异的性能,在1mol/L硫酸锂作为电解质,电化学稳定窗口为1.7V vs RHE,扫描速率在2mV/s时质量比电容为320F/g。

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