[发明专利]多级孔结构三维碳纳米网超电容电极材料的模板制备方法

摘要

本发明涉及一种多级孔结构三维碳纳米网超电容电极材料的模板制备方法，包括：制备含葡萄糖，硝酸铁和氯化钠的混合溶液；滴加稀KOH溶液后搅拌均匀，制得混合溶液；冷冻干燥、研磨后得到混合物粉末前躯体样品；前躯体样品在氩气气氛下加热之后冷却至室温，经研磨得到灰黑色粉末；制悬浊液，进行抽滤和洗涤至洗涤液中无氯化钠为止，再干燥，得到黑色粉末；酸洗后干燥，得到多级孔结构三维碳纳米网络超级电容器电极材料。本发明该方法制备的碳纳米结构具有层级孔结构以及较大的比表面积，可在超级电容器、锂离子电池负极材料等领域有广泛的应用。

主权项

一种多级孔结构三维碳纳米网超电容电极材料的模板制备方法，其特征在于包括以下过程：1)用去离子水溶解葡萄糖、硝酸铁和氯化钠，得到含葡萄糖浓度在0.02～0.04g/mL，含硝酸铁浓度在0.015～0.025g/mL，含氯化钠浓度在0.25～0.35g/mL的混合溶液；按照KOH与硝酸铁的物质的量5:1～10:1的比例，滴加稀KOH溶液后搅拌均匀，制得混合溶液；2)对1)制得的混合溶液冷冻干燥，得到均匀混合的固态物质，经研磨后得到粒径均匀的混合物粉末前躯体样品。3)将步骤2)制得的前躯体样品置于管式炉恒温区，在氩气气氛下，以5～10℃/min的加热速率升温至250～350℃保温1～2h，之后再以5～10℃/min的加热速率加热至600～800℃保温2～4h，之后随炉冷却至室温，经研磨得到灰黑色粉末；4)将步骤3)制得的灰黑色粉末分散于去离子水中得到悬浊液，对悬浊液进行抽滤，得到黑色物质，用去离子水洗涤，洗涤至洗涤液中无氯化钠为止，之后于温度60～80℃下干燥5～8h，得到黑色粉末；5)将步骤4)制得的黑色粉末加入到质量分数为37％的盐酸中，配制成含黑色粉末浓度为1～1.5mg/mL的悬浊液，在温度70～95℃下水浴加热回流3～5h，对所得悬浊液进行抽滤，并用去离子水冲洗，冲洗至洗涤液中无氯离子为止，之后于温度60～80℃干燥5～8h，即得到多级孔结构三维碳纳米网络超级电容器电极材料。