孔径分级分布的部分石墨化多孔碳电极材料及其制备方法

摘要

一种孔径分级分布的部分石墨化多孔碳电极材料及其制备方法，该孔径分级分布的部分石墨化多孔碳制备方法的特征为：首先用SBA-15作模板制备有序介孔过渡金属氧化物，然后再以此介孔过渡金属氧化物做双功能活性模板，蔗糖或酚醛树脂作碳源，在高温下进行炭化与石墨化处理得到具有孔径分级分布的部分石墨化多孔碳超级电容器电极材料。该孔径分级分布的部分石墨化多孔碳具有较高的比电容和优异的倍率性能。其中700°C炭化石墨化得到的部分石墨化多孔碳在2mV/s扫速下的比电容达到117F/g，在500mV/s扫速下的比电容达到91F/g，在500mVs^-1扫速下5000次循环容量保持率达到100%。

主权项

一种孔径分级分布的部分石墨化多孔碳电极材料的制备方法，其特征在于：该多孔碳电极材料是以介孔过渡金属氧化物作双功能活性模板，蔗糖作碳源，经高温处理得到；所述的介孔过渡金属氧化物是介孔氧化镍、介孔氧化钴和介孔氧化铁中的一种；该方法的步骤如下：(1)将过渡金属盐用乙醇溶解，然后在过渡金属盐乙醇溶液中加入一定量的介孔硅分子筛SBA‐15，在一定温度下搅拌干燥；(2)步骤(1)得到的产物在马弗炉中进行焙烧，然后将焙烧产物中的SBA‐15用碱溶液除去，得到介孔过渡金属氧化物；(3)用蔗糖水溶液对介孔过渡金属氧化物进行浸渍，然后进行干燥；(4)重复步骤(3)，对介孔过渡金属氧化物进行二次浸渍和干燥；(5)将上述干燥产物在惰性气氛下进行高温炭化石墨化处理，得到炭化石墨化初产物；(6)将上述炭化石墨化初产物用酸溶液洗涤，然后用水清洗至中性，将水洗后的炭化石墨化产物进行干燥，最终得到孔径分级分布的部分石墨化多孔碳电极材料；所述的过渡金属盐为铁、钴、镍的硝酸盐、硫酸盐和氯化物中的一种或多种；SBA‐15与过渡金属盐的质量比为10:1到1:10；其中，炭化石墨化处理温度为500‐1000℃，处理时间为1‐10h。