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公开(公告)号：CN115240986B
公开(公告)日：2023-07-25
申请号：CN202210865653.0
申请日：2022-07-22
Applicant: 燕山大学
Abstract: 本发明公开了一种氮氧共掺杂碳电极材料及其制备方法，属于电化学超级电容器技术领域，通过室温下混合氨基羟基吡啶、3‑卤代苯酚和六亚甲基四胺、水热法聚合得到富含氮氧元素的卤代树脂微球、低温脱卤碳化和低温KOH活化制成。本发明中的低温脱卤碳化有利于提升芳香环共轭程度；低温KOH活化则引入大量具有赝电容活性的氢醌羟基/醌羰基，含氮官能团转化为具有赝电容活性的吡咯氮，有效提高了具有赝电容活性杂原子掺杂量；同时，低温KOH活化促进了sp3杂化碳原子向sp2杂化碳原子的转化，提高了共轭程度和导电性，改善其电化学倍率性能。作为超级电容器电极材料时，氮氧共掺杂碳材料表现出高容量、良好的倍率性能和稳定性。
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公开(公告)号：CN111223685A
公开(公告)日：2020-06-02
申请号：CN202010088840.3
申请日：2020-02-12
Applicant: 燕山大学
Abstract: 本发明公开了吡啶酚醛树脂基氮掺杂碳电极材料的制备方法，其制备方法包括：A、3-氟苯酚-羟基吡啶-甲醛树脂纳米球的水热合成，B、3-氟苯酚-羟基吡啶-甲醛树脂的碳化，C、碳化后3-氟苯酚-羟基吡啶-甲醛树脂的活化过程，本发明碳化脱氟反应使吡啶酚醛树脂基氮掺杂碳材料表现出良好的导电性，作为超级电容器电极材料使用时表现出高倍率性能；同时，较低的碳化温度和活化温度使吡啶酚醛树脂基氮掺杂碳材料保留了更多的含氮官能团作为赝电容活性位点，作为超级电容器电极材料使用时表现赝电容特性和高比容量。
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公开(公告)号：CN111196603A
公开(公告)日：2020-05-26
申请号：CN202010088986.8
申请日：2020-02-12
Applicant: 燕山大学
IPC: C01B32/348 , C01B32/318 , H01G11/44 , H01G11/34
Abstract: 本发明公开了氨基酚醛树脂基吡咯氮掺杂碳电极材料的制备方法，具体步骤包括：A、3-氨基苯酚-3-卤代苯酚-甲醛树脂的制备；B、3-氨基苯酚-3-卤代苯酚-甲醛树脂的低温碳化；C、碳化后3-氨基苯酚-3-卤代苯酚-甲醛树脂的低温活化，本发明通过低温热处理实现了单一吡咯氮构型在碳材料中的掺杂，提高了氮掺杂活性位点在赝电容反应中的利用效率，同时降低了制备氮掺杂碳材料时的能源消耗，作为超级电容器电极材料应用时，氨基酚醛树脂基吡咯氮掺杂碳电极材料表现出高容量，典型的赝电容特征，良好的倍率性能和高循环稳定性特征。
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公开(公告)号：CN111170318A
公开(公告)日：2020-05-19
申请号：CN202010088842.2
申请日：2020-02-12
Applicant: 燕山大学
IPC: C01B32/318 , C01B32/348 , H01G11/34 , H01G11/44
Abstract: 本发明公开了酚醛树脂基氧掺杂微孔碳电极材料的制备方法，将3-氟苯酚和六亚甲基四胺在常温搅拌，然后水热法聚合得到氟代酚醛树脂，经过水洗干燥，碳化，碱性无机物活化，酸洗水洗干燥制得，本发明是在酚醛树脂合成过程中引入含氟官能团，有效降低了制备酚醛树脂基氧掺杂微孔碳电极材料的热处理温度，实现了高的氧掺杂率；低温热处理过程中氟官能团易于脱除，使相邻苯环共价键接，形成具有大共轭结构的碳材料，同时确保获得的酚醛树脂基碳材料具有一定导电性和高氧掺杂率，从而表现出高赝电容性能。
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公开(公告)号：CN115072720A
公开(公告)日：2022-09-20
申请号：CN202210870000.1
申请日：2022-07-22
Applicant: 燕山大学
IPC: C01B32/318 , C01B32/348 , H01G11/34 , H01G11/44 , H01G11/86
Abstract: 本发明公开了具有高赝电容活性的氧掺杂多孔碳电极材料及其制备方法，属于电化学超级电容器技术领域，通过将间苯二酚、甲醛水溶液和氨水在室温下混合均匀，水热法聚合得到间苯二酚‑甲醛树脂，水/乙醇交替清洗，干燥，低温碳化，低温苛性碱活化制得。本发明在苛性碱活化过程中，发生了sp3C向sp2C结构的转化，提升了材料的导电性；同时苛性碱的刻蚀、活化作用将碳微球转变成了多孔片状碳材料，增大了比表面积，实现了导电性良好、多孔、高氧掺杂量三者之间的平衡，便于电子的转移和离子的传输，应用于超级电容器电极材料测试时，氧掺杂多孔碳材料表现出较高的赝电容性能。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN111170318B
公开(公告)日：2022-02-11
申请号：CN202010088842.2
申请日：2020-02-12
Applicant: 燕山大学
IPC: C01B32/318 , C01B32/348 , H01G11/34 , H01G11/44
Abstract: 本发明公开了酚醛树脂基氧掺杂微孔碳电极材料的制备方法，将3‑氟苯酚和六亚甲基四胺在常温搅拌，然后水热法聚合得到氟代酚醛树脂，经过水洗干燥，碳化，碱性无机物活化，酸洗水洗干燥制得，本发明是在酚醛树脂合成过程中引入含氟官能团，有效降低了制备酚醛树脂基氧掺杂微孔碳电极材料的热处理温度，实现了高的氧掺杂率；低温热处理过程中氟官能团易于脱除，使相邻苯环共价键接，形成具有大共轭结构的碳材料，同时确保获得的酚醛树脂基碳材料具有一定导电性和高氧掺杂率，从而表现出高赝电容性能。
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公开(公告)号：CN115072720B
公开(公告)日：2024-04-02
申请号：CN202210870000.1
申请日：2022-07-22
Applicant: 燕山大学
IPC: C01B32/318 , C01B32/348 , H01G11/34 , H01G11/44 , H01G11/86
Abstract: 本发明公开了具有高赝电容活性的氧掺杂多孔碳电极材料及其制备方法，属于电化学超级电容器技术领域，通过将间苯二酚、甲醛水溶液和氨水在室温下混合均匀，水热法聚合得到间苯二酚‑甲醛树脂，水/乙醇交替清洗，干燥，低温碳化，低温苛性碱活化制得。本发明在苛性碱活化过程中，发生了sp3C向sp2C结构的转化，提升了材料的导电性；同时苛性碱的刻蚀、活化作用将碳微球转变成了多孔片状碳材料，增大了比表面积，实现了导电性良好、多孔、高氧掺杂量三者之间的平衡，便于电子的转移和离子的传输，应用于超级电容器电极材料测试时，氧掺杂多孔碳材料表现出较高的赝电容性能。
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公开(公告)号：CN115020112B
公开(公告)日：2023-05-16
申请号：CN202210840697.8
申请日：2022-07-18
Applicant: 燕山大学
Abstract: 本发明公开了一种构型可控氮氧氟共掺杂碳电极材料及其制备方法，属于碳材料技术领域，制备方法如下：(1)2‑氨基4‑氟苯酚‑甲醛共聚树脂的水热合成，(2)上述共聚树脂的碳化，(3)上述共聚树脂碳化产物的活化，本发明得到了吡咯氮、氢醌羟基/醌羰基和半离子碳氟键共掺杂碳材料，低温部分脱氟碳化有利于相邻苯环形成共轭结构，部分保留半离子碳氟键诱导电荷重新分布，使得该氮氧氟共掺杂碳电极材料表现出良好的导电性，作为超级电容器电极材料使用时表现出高倍率性能；同时，低温碳化和低温活化处理保留了更多的吡咯氮和氢醌羟基/醌羰基作为赝电容活性位点，作为超级电容器电极材料使用时表现出赝电容特性和高比容量。
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公开(公告)号：CN115240986A
公开(公告)日：2022-10-25
申请号：CN202210865653.0
申请日：2022-07-22
Applicant: 燕山大学
Abstract: 本发明公开了一种氮氧共掺杂碳电极材料及其制备方法，属于电化学超级电容器技术领域，通过室温下混合氨基羟基吡啶、3‑卤代苯酚和六亚甲基四胺、水热法聚合得到富含氮氧元素的卤代树脂微球、低温脱卤碳化和低温KOH活化制成。本发明中的低温脱卤碳化有利于提升芳香环共轭程度；低温KOH活化则引入大量具有赝电容活性的氢醌羟基/醌羰基，含氮官能团转化为具有赝电容活性的吡咯氮，有效提高了具有赝电容活性杂原子掺杂量；同时，低温KOH活化促进了sp3杂化碳原子向sp2杂化碳原子的转化，提高了共轭程度和导电性，改善其电化学倍率性能。作为超级电容器电极材料时，氮氧共掺杂碳材料表现出高容量、良好的倍率性能和稳定性。
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公开(公告)号：CN115020112A
公开(公告)日：2022-09-06
申请号：CN202210840697.8
申请日：2022-07-18
Applicant: 燕山大学
Abstract: 本发明公开了一种构型可控氮氧氟共掺杂碳电极材料及其制备方法，属于碳材料技术领域，制备方法如下：(1)2‑氨基4‑氟苯酚‑甲醛共聚树脂的水热合成，(2)上述共聚树脂的碳化，(3)上述共聚树脂碳化产物的活化，本发明得到了吡咯氮、氢醌羟基/醌羰基和半离子碳氟键共掺杂碳材料，低温部分脱氟碳化有利于相邻苯环形成共轭结构，部分保留半离子碳氟键诱导电荷重新分布，使得该氮氧氟共掺杂碳电极材料表现出良好的导电性，作为超级电容器电极材料使用时表现出高倍率性能；同时，低温碳化和低温活化处理保留了更多的吡咯氮和氢醌羟基/醌羰基作为赝电容活性位点，作为超级电容器电极材料使用时表现出赝电容特性和高比容量。
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