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(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN114220663A(43)申请公布日2022.03.22(21)申请号202111506470.1(22)申请日2021.12.10(71)申请人黑龙江省能源环境研究院地址150090黑龙江省哈尔滨市南岗区嵩山路15号B座8楼(72)发明人杨光丁会敏张玥王志成赵娴李健陈松陆海玲(74)专利代理机构哈尔滨市晨晟知识产权代理有限公司23219代理人刘坤(51)Int.Cl.H01G11/30(2013.01)H01G11/86(2013.01)权利要求书1页说明书7页附图5页(54)发明名称一种氮/硫掺杂电极材料及其制备方法及其应用(57)摘要一种氮/硫掺杂电极材料及其制备方法及其应用,它属于碳电极材料制备技术领域。本发明要解决的技术问题为利用腰果果壳制备碳材料。本发明将腰果果壳研磨、粉碎、筛分,收集粒径≤500μm以下的样品与酸溶液混合,对混合物进行10‑50秒的微波辐射,得到预处理样品,置于高温反应炉中,在氮气气氛下进行碳化活化反应,得到活化产物中加入硫代硫酸铵溶液,然后在30‑50℃下超声搅拌0.5‑1小时,得到混合物置于60‑100℃的烘箱中蒸发水分,得到蒸干产物在氮气气氛下进行高温反应,得到反应产物,冷却至室温,用蒸馏水清洗,直到pH值在6‑7之间,洗涤后置于烘箱中干燥。本发明用于超级电容器材料。CN114220663ACN114220663A权利要求书1/1页1.一种氮/硫掺杂电极材料的制备方法,其特征在于:包括如下步骤:步骤1、将腰果果壳研磨、粉碎、筛分,收集粒径≤500μm以下的样品,待用;步骤2、将步骤1得到的样品与酸溶液混合,对混合物进行10‑50秒的微波辐射,得到预处理样品,待用;步骤3、将步骤2得到的预处理样品置于高温反应炉中,在氮气气氛下进行碳化活化反应,得到活化产物,待用;步骤4、将步骤3得到的活化产物中加入硫代硫酸铵溶液,然后在30‑50℃下超声搅拌0.5‑1小时,得到混合物待用;步骤5、将步骤4得到的混合物置于60‑100℃的烘箱中蒸发水分,得到蒸干产物,待用;步骤6、将步骤5得到的蒸干产物在氮气气氛下进行高温反应,得到反应产物,冷却至室温,待用;步骤7、将步骤6得到的反应产物用蒸馏水清洗,直到pH值在6‑7之间,洗涤后置于烘箱中干燥12‑24小时,得到一种氮/硫掺杂电极材料。2.根据权利要求1所述的一种氮/硫掺杂电极材料的制备方法,其特征在于:步骤2中的样品与酸溶液以质量比为1:2‑3的比例混合,酸溶液的浓度为10‑30wt%,酸为磷酸、硫酸、盐酸、柠檬酸、草酸中的一种。3.根据权利要求1或2所述的一种氮/硫掺杂电极材料的制备方法,其特征在于:步骤3中的碳化活化温度为300‑450℃。4.根据权利要求3所述的一种氮/硫掺杂电极材料的制备方法,其特征在于:步骤4中的硫代硫酸铵溶液的浓度为10‑20wt%,活化产物和硫代硫酸铵溶液的质量比为1:1‑3。5.根据权利要求4所述的一种氮/硫掺杂电极材料的制备方法,其特征在于:步骤5中烘箱中蒸发时间为5‑12小时。6.根据权利要求5所述的一种氮/硫掺杂电极材料的制备方法,其特征在于:步骤6中高温反应时炉内加热速率为10℃/min,反应过程为在300‑500℃下反应1‑2h、然后将温度升高至600‑800℃下反应1‑2小时。7.根据权利要求6所述的一种氮/硫掺杂电极材料的制备方法,其特征在于:步骤7中烘箱干燥温度为80‑105℃。8.一种权利要求1‑7之一所述的一种氮/硫掺杂电极材料的制备方法制备的一种氮/硫掺杂电极材料,其特征在于:材料的比电容最高达到214F/g。9.一种权利要求8所述的一种氮/硫掺杂电极材料的应用,其特征在与:用于超级电容器电极材料领域。2CN114220663A说明书1/7页一种氮/硫掺杂电极材料及其制备方法及其应用技术领域[0001]本发明属于碳电极材料制备技术领域;具体涉及一种氮/硫掺杂电极材料及其制备方法及其应用。背景技术[0002]超级电容器(SCs,Supercapacitors)是一个有吸引力的电化学能量储存装置,能以较高的功率和电流密度存储、输送能量,并展现高循环寿命。SCs的电荷存储机制分为双电层(EDL,ElectricalDoubleLayer)和赝电容,双电层是在带有相反电荷的电极上离子与极化电极之间的静电作用形成的。SCs的关键部件是电极材料和电解质,在EDL现象中电极/电解质界面间离子的相互作用是高效充放电过程中必不可少的。为了使SCs的电荷存储密度最大化,电极材料需具备大比表面积和高度多孔的表面。在已使用的储能材料中,碳基材料因其高的比表面积、分层多孔的骨架和良好的结构稳定性而引起了人们的广泛关注。[0003]电极的电容性能不仅取