[发明专利]一种高石墨化活性碳电极材料及其制备和应用

权利要求书

1.一种高石墨化活性碳电极材料的制备方法，其特征在于：所述高石墨化活性碳电极材料微观上为片层结构，所述片层为多孔结构，片层厚度为10nm-100nm；

所述高石墨化活性碳电极材料的制备方法：包括以下步骤，

（1）碳前体的制备：将多元醇和无机酸混合均匀后于真空条件下加热使其发生酯化反应，于酯化反应产物中加入氨基化合物的分散液，再次加热使其发生成盐反应，得碳前体；

（2）凝胶结构的多孔碳的制备：将步骤(1)所得碳前体于惰性气氛中加热预碳化处理，得凝胶结构的多孔碳；

（3）高石墨化活性碳电极材料的制备：将步骤(2)所得凝胶结构的多孔碳与活化剂混合后于惰性气氛下进行活化处理。

2.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于：片层长度和宽度分别为100nm-10μm。

3.如权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于：比表面积为1000-4000m²/g、孔隙率为0.5-3cm³/g、从拉曼光谱表征的I_D/I_G小于1.2。

4.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于：步骤(1)中所述多元醇为季戊四醇、木糖醇、山梨醇中一种或两种以上；所述无机酸为质量浓度20-90%硼酸、质量浓度20-85%磷酸、质量浓度20-98%硫酸、质量浓度20-80%硝酸中一种或两种以上；所述氨基化合物为尿素、三聚氰胺、氰胺、氨基酸中一种或两种以上；所述氨基化合物的分散液中的溶剂为水、甲醇、乙醇、乙二醇中的一种或两种以上的混合液，氨基化合物的质量浓度3-50%；所述步骤(1)中多元醇与无机酸的物质的量的比为2：1-1：8；所述氨基化合物与酯化反应前无机酸的物质的量的比为5：1-1：5。

5.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于：步骤(1)中所述酯化反应的条件为70-200℃下反应0.5-5h；步骤(1)中所述成盐反应条件为30-150℃下反应2-24h。

6.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于：步骤(2)或步骤(3)所述惰性气氛为氮气、氩气、或氮气和氩气的混合气。

7.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于：步骤(2)所述加热预碳化处理的条件为采用程序升温的方式从室温升温至450-850℃，程序升温的速率为2-10℃/min；

步骤(3)所述活化处理的条件为采用程序升温的方式从室温升温至600-850℃，程序升温的速率为2-10℃/min。

8.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于：步骤(3)所述活性剂为氢氧化钾、氢氧化钠、氢氧化钙中的一种或两种以上；所述凝胶结构的多孔碳与活化剂的质量比为1:1-1:5。

9.一种权利要求1-8任一制备方法制备得到的高石墨化活性碳电极材料的应用，其特征在于：所述材料用作超级电容器电极或锂硫电池电极或铅炭电池电极。