[发明专利]一种氮氧共掺杂碳电极材料及其制备方法有效
申请号: | 202210865653.0 | 申请日: | 2022-07-22 |
公开(公告)号: | CN115240986B | 公开(公告)日: | 2023-07-25 |
发明(设计)人: | 郭万春;李新塔;张宇;王君妍;王红梅;王海燕;田克松 | 申请(专利权)人: | 燕山大学 |
主分类号: | H01G11/22 | 分类号: | H01G11/22;H01G11/34;H01G11/86 |
代理公司: | 北京市诚辉律师事务所 11430 | 代理人: | 范盈;姚幸茹 |
地址: | 066004 河北*** | 国省代码: | 河北;13 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 一种 氮氧共 掺杂 电极 材料 及其 制备 方法 | ||
1.一种氮氧共掺杂碳电极材料的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:
(1)将氨基羟基吡啶、3-卤代苯酚和六亚甲基四胺溶于水中,搅拌形成混合溶液;所述氨基羟基吡啶、所述3-卤代苯酚和所述六亚甲基四胺的摩尔比为1:1:0.86~1:1:1;
(2)将所述混合溶液转移到反应釜中进行水热反应,对固体产物进行离心,用水和乙醇交替清洗,干燥得到富含氮氧元素的卤代代树脂微球;所述水热温度为170~190℃,所述水热时间为22~26h;
(3)将所述树脂微球在氮气气氛中热处理进行碳化,冷却得到黑色样品;所述热处理温度为475~525℃,所述热处理时间为3~5h;
(4)将所述黑色样品与KOH研磨混合均匀,在氮气气氛中活化,再冷却,用盐酸溶液洗掉固体产物中剩余的所述KOH,再用水洗涤至中性,真空干燥得到氮氧共掺杂碳电极材料;所述黑色样品与所述KOH的质量比为1:5~1:7,所述活化温度为475~525℃,所述活化时间为7~9h。
2.根据权利要求1所述的氮氧共掺杂碳电极材料的制备方法,其特征在于,步骤(1)中所述氨基羟基吡啶的浓度为0.0125mol/L,所述氨基羟基吡啶选自3-氨基-4-羟基吡啶、5-氨基-2-羟基吡啶中的一种,所述3-卤代苯酚选自3-氟苯酚、3-氯苯酚、3-溴苯酚中的一种。
3.根据权利要求1所述的氮氧共掺杂碳电极材料的制备方法,其特征在于,步骤(2)中所述水热温度为180℃,所述水热时间为24h。
4.根据权利要求1所述的氮氧共掺杂碳电极材料的制备方法,其特征在于,步骤(3)中所述热处理时间为4h。
5.根据权利要求1所述的氮氧共掺杂碳电极材料的制备方法,其特征在于,步骤(4)中所述真空干燥温度为110~130℃,所述真空干燥时间为11~13h。
6.根据权利要求5所述的氮氧共掺杂碳电极材料的制备方法,其特征在于,步骤(4)中所述黑色样品与所述KOH的质量比为1:6,所述活化时间为8h,所述真空干燥温度为120℃,所述真空干燥时间为12h。
7.权利要求1~6任一项所述的制备方法制备获得的氮氧共掺杂碳电极材料。
8.权利要求1~6任一项所述的制备方法制备获得的氮氧共掺杂碳电极材料在超级电容器中的应用。
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