[发明专利]一种葡萄糖基多孔碳超级电容器电极材料的制备方法

说明书

本发明涉及一种葡萄糖基多孔碳超级电容器电极材料的制备方法和应用。其制备步骤如下：将葡萄糖、硫脲以及十二烷基硫酸钠溶于100ml水中，超声5min，然后转移到聚四氟乙烯的反应釜中进行水热反应；得到的产物用蒸馏水以及乙醇分别洗三次，烘干，然后用KOH于650~850^oC活化；得到的活化产物用稀酸溶液洗涤，然后用蒸馏水洗涤至中性，干燥后，最终得到葡萄糖基多孔碳超级电容器电极材料。本发明制备过程简单，具有可控性；制备得到的葡萄糖基多孔碳超级电容器电极材料具有结构稳定、电化学性能优异、循环性能好以及比电容量高等优点，非常适合作为电极材料应用于超级电容器领域。

技术领域

本发明属于新能源电子材料技术领域，涉及一种葡萄糖基多孔碳超级电容器电极材料的制备方法和应用。

背景技术

葡萄糖，是自然界分布最广且最为重要的一种单糖，它是一种多羟基醛，可以做为碳前驱体来制备活性碳材料。Yang等人通过石墨烯和葡萄糖球复合，得到了一种电性能比较好的锂离子电池材料，在5A/g充放电电流密度下，可逆比容量最大可达925mAh/g（Yongqiang Yang, Ruiqing Pang, Xuejiao Zhou, Yan Zhang, Haixia Wu，Shouwu Guo，Composites of chemically-reduced graphene oxide sheets and carbon nanosphereswith three-dimensional network structure as anode materials for lithium ionbatteries，Journal of Materials Chemistry，2012，22，23194-23200）。Wu等人通过葡萄糖和聚苯胺复合，得到了一种电性能比较好的超级电容器电极材料，在100mA/g的比电容为351.7F/g（Chun Wu, Xianyou Wang, Bowei Ju, Xiaoyan Zhang, Lanlan Jiang, HaoWu，International Journal of Hydrogen Energy，Supercapacitive behaviors ofactivated mesocarbon microbeads coated with polyaniline，2012，37，14365-14372）。

中国专利文献CN103714979A公开了一种超级电容器用磷掺杂多孔碳材料及其制备方法，包括以下步骤：（1）将碳水化合物和无机酸按质量比1~10分别加入去离子水中，去离子水的用量为碳水化合物的2~5倍，然后以100~500r/min的搅拌速率搅拌1~5小时；（2）将步骤（1）得到的混合溶液置于温度为100~200^oC的鼓风干燥箱中预反应12~48小时，得到固体混合物；（3）将步骤（2）得到的预反应产物置于高温炭化炉中，在氮气气氛下，以1~10^oC/min的升温速率将温度上升至700~900^oC，恒温碳化0.5~5小时，然后自然冷却至室温，制得磷掺杂多孔碳材料。但是该方法得到的磷掺杂多孔碳材料做电极材料时，比电容较低，当以1mol/L的H₂SO₄为电解液，恒电流放电电流密度在0.1A/g时比电容仅为320F/g。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供了一种比电容高、循环性能好的葡萄糖基多孔碳超级电容器电极材料的制备方法和应用。

本发明的技术方案如下：

根据本发明，一种葡萄糖基多孔碳超级电容器电极材料的制备方法，包括步骤如下：

（1）将葡萄糖、硫脲以及十二烷基硫酸钠溶于100ml蒸馏水中，超声5min，然后转移到聚四氟乙烯的反应釜中，在160~200^oC水热反应2~6h，得反应液；所述葡萄糖、硫脲和十二烷基硫酸钠的摩尔比为10~40:1:0.28；