[发明专利]一种超级电容器用二维多孔炭纳米片的制备方法

摘要

本发明公开了一种超级电容器用二维多孔炭纳米片的制备方法，属于炭材料制备技术领域。该方法以煤焦油为碳源，分别以氢氧化镁和氢氧化钾作为模板剂和活化剂，三者研磨混合均匀后的混合物转移至刚玉舟中，放置于水平管式炉内并在氩气条件下进行加热，在流动的氩气气氛下，加热制得二维多孔炭纳米片。所得二维多孔炭纳米片的比表面积介于2158～3235m²/g之间，总孔容介于0.95～1.81cm³/g之间。作为超级电容器电极材料，在6mol/L KOH电解液中，在电流密度为0.05A/g时，其比容达327F/g；电流密度增大到20A/g时，其比容保持为267F/g,显示了很高的容量和很好的速率性能。本发明以煤焦油为碳源，直接制备超级电容器用二维多孔炭纳米片，具有工艺简单、原料廉价易得等优点。

主权项

一种超级电容器用二维多孔炭纳米片的制备方法，其特征在于，该方法具体步骤如下：(1)反应物的预处理：将氢氧化镁放入研钵，加入研磨成粉末的氢氧化钾，两者混合均匀，将所得的混合物放入盛有煤焦油的烧杯中，在加热的同时进行搅拌，搅拌均匀后静置12h，得到反应物；其中：氢氧化钾的质量占氢氧化钾、氢氧化镁和煤焦油三者混合物总质量的2/5～4/7，氢氧化钾与煤焦油的质量比为2/1～4/1；(2)二维多孔炭纳米片的制备：把步骤(1)得到的反应物放入刚玉舟中，然后将所述刚玉舟放置于水平管式炉内，通入氩气将管式炉内的空气排净，以5℃/min的升温速率将管式炉加热至300℃，恒温30min，继续以5℃/min的升温速率将管式炉加热至终温800～900℃，恒温1h，反应结束后自然降至室温，将得到的产物取出、研磨,经酸洗、蒸馏水洗涤至中性，干燥后得到二维多孔炭纳米片。