[发明专利]一种超级电容器用氮掺杂碳纳米网的制备方法

摘要

本发明公开了一种超级电容器用氮掺杂碳纳米网的制备方法，属于炭材料制备技术领域。该方法以氨气为氮源，分别以氢氧化镁和氢氧化钾为模板和活化剂，以蒽为碳源。先将氢氧化镁和氢氧化钾混合均匀后加入蒽，之后将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，并在氨气气氛下，加热制得氮掺杂碳纳米网。所得氮掺杂碳纳米网的比表面积介于1522～2018m2/g之间，总孔容介于0.86～1.16cm3/g之间。作为超级电容器电极材料，在6mol/L KOH电解液中，电流密度为0.05A/g时，其比容达362.9F/g；电流密度增大到20A/g时，其比容保持为252.9F/g,显示了超高的比容和很好的速率性能。

主权项

1.一种超级电容器用氮掺杂碳纳米网的制备方法，其特征在于包括如下步骤：(1)反应物的预处理：称取氢氧化钾固体放入研钵中，研磨粉碎，加入粉末状氢氧化镁，将二者混合均匀，将所得混合后的粉末逐渐放入盛有蒽的烧杯中，放在磁力搅拌器上进行加热并用玻璃棒搅拌混合均匀，得到混合物，将所得混合物静置12h，得到反应物；其中，氢氧化钾的质量占氢氧化钾、氢氧化镁和蒽三者混合物总质量的1/4～4/7，氢氧化钾与蒽的质量比介于1/1～4/1之间；(2)氮掺杂碳纳米网的制备：把步骤(1)得到的反应物放入刚玉舟中，然后将上述刚玉舟放置于水平管式炉内，通入氨气将管式炉内的空气排净后，继续以氨气作为氮源，以5℃/min的升温速率将管式炉加热至220℃，恒温30min；接着以5℃/min的升温速率加热到300℃保持30min，随后以5℃/min的升温速率加热至终温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，干燥后得到氮掺杂碳纳米网。