一种制备氮掺杂多孔球形无序碳材料的方法

摘要

本发明提供一种制备氮掺杂多孔球形无序碳材料的方法，通过使用甘氨酸和SiO₂作为碳氮源和模板剂，经过喷雾造粒之后在氩气气氛下高温热解，使用NaOH刻蚀，洗涤后得到目标产物。喷雾干燥过程中，细小的悬浮液雾滴在高温气流下迅速干燥成为甘氨酸和SiO₂组成的球状前驱体。氩气气氛下的高温热解过程中，甘氨酸的热解碳化会保留一部分碳氮键，从而达到氮掺杂的效果。制备的多孔碳球为介孔材料，孔尺寸集中分布在10nm左右，碳球粒径均匀，直径约1‑3μm，掺杂氮的含量约为10.86％；制备的氮掺杂多孔球形无序碳作为钠离子电池的负极材料具有良好的电化学性能。

主权项

一种制备氮掺杂多孔球形无序碳材料的方法，其特征是具体步骤如下：1).将甘氨酸加入到去离子水中，制得浓度为0.3mol/L–0.5mol/L的甘氨酸溶液；2).将SiO₂模板剂加入到步骤1制得的溶液中，磁力搅拌成悬浮液；3).将步骤2制得的悬浮液进行喷雾干燥；4).将干燥产物在氩气气氛下进行热解，热解温度为700℃–900℃；5).将热解产物使用NaOH溶液进行刻蚀以去除SiO₂模板剂，煮沸刻蚀过程中伴随磁力搅拌；6).将刻蚀后的悬浮液使用去离子水反复洗涤至中性，干燥后得到氮掺杂多孔球形无序碳材料。