预览加载中,请您耐心等待几秒...
1/7
2/7
3/7
4/7
5/7
6/7
7/7

在线预览结束,喜欢就下载吧,查找使用更方便

如果您无法下载资料,请参考说明:

1、部分资料下载需要金币,请确保您的账户上有足够的金币

2、已购买过的文档,再次下载不重复扣费

3、资料包下载后请先用软件解压,在使用对应软件打开

(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CN109920652A(43)申请公布日2019.06.21(21)申请号201811411514.0(22)申请日2018.11.24(71)申请人天津大学地址300350天津市津南区海河教育园雅观路135号天津大学北洋园校区(72)发明人刘恩佐邓晓阳马丽颖赵乃勤李家俊师春生何春年何芳李群英(74)专利代理机构天津市北洋有限责任专利代理事务所12201代理人程毓英(51)Int.Cl.H01G11/24(2013.01)H01G11/38(2013.01)H01G11/86(2013.01)权利要求书1页说明书3页附图2页(54)发明名称一种氮氧掺杂多孔碳/碳布自支撑电极材料的制备方法(57)摘要本发明涉及一种氮氧掺杂多孔碳/碳布自支撑电极材料的制备方法,包括:(1)锌基金属有机骨架材料的制备;(2)自支撑前驱体的制备:将ZIF-8与聚丙烯腈(PAN)加入N,N-二甲基甲酰胺(DMF)中,搅拌加热至形成均匀的前驱体浆料,取前驱体浆料覆盖到碳布表面,然后蒸干溶剂DMF,得到自支撑前驱体,命名为ZIF-8@PAN/CC;(3)氮氧掺杂多孔碳/碳布自支撑电极材料的制备:将ZIF-8@PAN/CC前驱体置于管式炉中,在氩气气氛保护下,升温至一定温度600-900℃并保温一段时间后取出,经酸洗后干燥,得到氮氧掺杂多孔碳/碳布自支撑电极材料。CN109920652ACN109920652A权利要求书1/1页1.一种氮氧掺杂多孔碳/碳布自支撑电极材料的制备方法,包括下列步骤:(1)锌基金属有机骨架材料的制备:将硝酸锌和二甲基咪唑溶解于甲醇中,再离心干燥,得到所需锌基金属有机骨架材料,命名为ZIF-8;(2)自支撑前驱体的制备:将步骤(1)制备的ZIF-8与聚丙烯腈(PAN)按一定质量比加入N,N-二甲基甲酰胺(DMF)中,搅拌加热至形成均匀的前驱体浆料,取前驱体浆料覆盖到碳布表面,然后蒸干溶剂DMF,得到自支撑前驱体,命名为ZIF-8@PAN/CC;(3)氮氧掺杂多孔碳/碳布自支撑电极材料的制备:将步骤(2)制备的ZIF-8@PAN/CC前驱体置于管式炉中,在氩气气氛保护下,升温至一定温度600-900℃并保温一段时间后取出,经酸洗后干燥,得到氮氧掺杂多孔碳/碳布自支撑电极材料。2.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,(1)中,将硝酸锌和二甲基咪唑按照1:2-2.5的质量配比溶解于甲醇中。3.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,(2)中,制备的ZIF-8与聚丙烯腈PAN和DMF的质量比为1:0.5-3:2-10。2CN109920652A说明书1/3页一种氮氧掺杂多孔碳/碳布自支撑电极材料的制备方法技术领域[0001]本发明属于纳米材料的制备技术及应用领域,具体涉及一种氮氧掺杂多孔碳/碳布自支撑电极材料的制备方法。背景技术[0002]在化石能源逐渐枯竭以及日益加重的环境污染的背景下,人们致力于开发新型环保高效的能源设备。超级电容器由于其功率密度高,使用寿命长以及环境友好等优点,迅速成为一种具有广泛应用的新型储能器件。电极材料对于超级电容器的性能具有决定性的作用。传统的电极制备因电极活性材料为粉体,所以通常采用混浆涂敷工艺,即将活性物质与导电剂和粘结剂按一定比例均匀混合成浆料,然后涂敷在金属集流体上。由于粘结剂为高分子绝缘物质,它的加入不仅降低材料的导电性和稳定性,同时还占据了一定的空间,降低器件的能量密度。因此需要开发一种自支撑的活性电极材料,避免复杂的混浆涂敷工艺以及绝缘粘结剂的使用。[0003]同时,活性碳材料是目前最常见的超级电容器电极活性材料,其具有好的循环稳定性和优良的导电性等优点,但是目前使用的活性炭材料因其相对低的比容量,而导致器件的能量密度较低。大量的研究表明,通过合理调节碳材料的孔径分布,以及异质元素(如氮,氧,磷,硫等)的掺杂,可以有效地提高材料的比容量和改善其倍率性能。[0004]基于以上背景,本发明致力于研发出一种氮氧掺杂多孔碳/碳布自支撑电极材料的制备方法,以期待能为超级电容器的发展提供一些新的途径和突破点。发明内容[0005]本发明提供一种以聚丙烯腈和锌基金属有机骨架材料为前驱体,通过在碳布上的滴覆和高温热解,便可得到氮氧掺杂多孔碳/碳布自支撑电极材料。该方法简单易行,适合大规模生产。本发明的目的可以通过以下技术方案实现:[0006]一种氮氧掺杂多孔碳/碳布自支撑电极材料的制备方法,包括下列步骤:[0007](1)锌基金属有机骨架材料的制备:将硝酸锌和二甲基咪唑溶解于甲醇中,再离心干燥,得到所需锌基金属有机骨架材料,命名为ZIF-8;[0008](2)自支撑前驱体的制备:将步骤(1)制备的ZIF-8与聚丙烯腈(PAN)按一定