一种制备超级电容器用相互连接的石墨烯纳米片的方法

    公开(公告)号:CN105236394A

    公开(公告)日:2016-01-13

    申请号:CN201510546958.5

    申请日:2015-08-31

    Inventor: 何孝军 邵小龙

    Abstract: 本发明公开了一种制备超级电容器用相互连接的石墨烯纳米片的方法,属于炭材料制备技术领域。该方法是以溶于N,N-二甲基甲酰胺的煤焦油为碳源,纳米氧化镁为模板,氢氧化钾为活化剂,三者研磨混合后将混合物转移至刚玉瓷舟中,置于管式炉内在常压条件下进行加热,直接制得产物。本发明以廉价的、富含芳香性碳氢单元的煤焦油为原料直接制备石墨烯纳米片,具有工艺简单、成本低、适合工业化生产等优点。本发明制备的石墨烯纳米片电极材料在6mol/L KOH电解液中,当电流密度从0.05A/g增加到20A/g时,电极材料的容量保持率达83.3%,在20A/g电流密度下,电极材料的比容为261F/g,显示了很高的容量和很好的速率性能。

    一种制备超级电容器用多孔石墨烯材料的方法

    公开(公告)号:CN104098091A

    公开(公告)日:2014-10-15

    申请号:CN201410374953.4

    申请日:2014-07-31

    Inventor: 何孝军 张浩

    Abstract: 本发明公开了一种制备超级电容器用多孔石墨烯材料的方法,属于炭材料制备技术领域。该方法是以煤沥青为碳源,纳米碳酸钙为模板,氢氧化钾为活化剂,三者干法研磨混合后将混合物转移至刚玉瓷舟中,置于管式炉内在常压或负压的条件下进行加热活化,直接制得超级电容器用多孔石墨烯材料。本发明以廉价的煤沥青和纳米碳酸钙为原料,具有工艺简单,成本低廉及适合工业化生产等优点。本发明制备的超级电容器用多孔石墨烯材料比表面积介于1330~1946m2/g之间,平均孔径介于2.32~3.08nm之间,所得多孔石墨烯材料作为超级电容器的电极材料表现出了较高的容量和能量密度。

    一种电化学电容器用活性炭材料的制备方法

    公开(公告)号:CN102417179B

    公开(公告)日:2013-10-09

    申请号:CN201110257913.8

    申请日:2011-09-02

    Abstract: 本发明公开一种电化学电容器用活性炭材料的制备方法,属于炭材料与微波化学技术领域。该方法是以花生壳为原料,将花生壳先后用KOH溶液及氢氧化钾碱液进行处理,然后将氢氧化钾碱液处理后的花生壳转移至刚玉坩埚中,置于微波反应器内进行微波加热活化,得到电化学电容器用活性炭材料。该方法以花生壳为碳源,氢氧化钾为活化剂,通过微波辅助加热氢氧化钾活化花生壳制备活性炭材料,所制得的活性炭比表面积为990-1277m2/g,总孔容为0.47-0.63cm3/g,产率介于14.2-24.4%之间。本发明所制得的活性炭作为电化学电容器电极材料,具有良好的稳定性和优异的综合性能。

    氧化镁模板协同氢氧化钾活化制备多孔炭材料的方法

    公开(公告)号:CN102431992B

    公开(公告)日:2013-07-24

    申请号:CN201110283711.0

    申请日:2011-09-22

    Abstract: 本发明公开一种氧化镁模板协同氢氧化钾活化制备多孔炭材料的方法,属于炭材料与微波化学技术领域。该方法是以煤沥青为碳源,纳米氧化镁为模板,氢氧化钾为活化剂,三者研磨后的混合物转移至刚玉坩埚中,置于微波反应器内进行一步微波加热活化,制得电化学电容器用多孔炭材料,所得多孔炭材料比表面积介于439-1394m2/g之间,总孔容介于0.23-0.94cm3/g之间,平均孔径介于1.95-3.36nm之间,非微孔孔容占总孔容的比例介于26.1-86.2%之间,多孔炭产率介于37.8-84.9%之间。本发明方法具有快速和节能的优点,制得的多孔炭作为电化学电容器电极材料,具有很好的稳定性和优异的综合性能。

    一种制备电化学电容器用活性炭材料的装置及方法

    公开(公告)号:CN102205962A

    公开(公告)日:2011-10-05

    申请号:CN201110059860.9

    申请日:2011-03-10

    Abstract: 本发明提供一种制备电化学电容器用活性炭材料的装置及方法,属于煤化工与微波化学技术领域。其制备过程是以盐酸和氢氟酸对原料煤颗粒进行脱灰后,辅以硝酸对脱灰后的煤进行改性,以改性后的煤为碳源与氢氧化钾及去离子水混合搅拌制得混合物,混合物经搅拌蒸干得固体混合物,再经微波辅助活化、洗涤、干燥及研磨后制得活性炭。本发明的优点,活化时间只有20-30min,氢氧化钾/煤的质量比介于0.5-3∶1之间,制备过程简单,微波辅助加热均匀、高效、节能,不但减少了氢氧化钾用量,而且活化过程具有均匀性和高效性的优点。制得的活性炭作为电化学电容器电极材料,具有较好的稳定性和优异的综合性能。

    一种氧化镍团簇修饰镍-氮-碳单原子催化剂的制备及应用

    公开(公告)号:CN115323421B

    公开(公告)日:2025-02-25

    申请号:CN202211040350.1

    申请日:2022-08-29

    Abstract: 本发明公开了一种氧化镍团簇修饰镍‑氮‑碳单原子催化剂的制备及应用,属于碳材料制备技术领域。本发明以氯化钠为模板,以煤沥青为碳源,以氯化镍为镍源,以尿素为氮源;将煤沥青研磨至粉末后加入氯化钠、氯化镍和尿素,混合均匀后置于行星球磨机中研磨2‑10h;将研磨后的粉末置于碳化炉内,在氩气气氛下,加热制备氧化镍团簇修饰镍‑氮‑碳单原子催化剂。该单原子催化剂的比表面积可达300m2/g以上,总孔容在0.25‑2cm3/g之间,作为电化学还原CO2的催化剂,在0.1mol/L碳酸氢钾的电解液中,一氧化碳的法拉第效率可达96%以上,生成一氧化碳的转换频率最大可达10000h‑1以上,显示出高的催化性能。本发明以煤沥青为碳源,同时实现了焦化副产物煤沥青的高附加值利用。

    一种氧化镍团簇修饰镍-氮-碳单原子催化剂的制备及应用

    公开(公告)号:CN115323421A

    公开(公告)日:2022-11-11

    申请号:CN202211040350.1

    申请日:2022-08-29

    Abstract: 本发明公开了一种氧化镍团簇修饰镍‑氮‑碳单原子催化剂的制备及应用,属于碳材料制备技术领域。本发明以氯化钠为模板,以煤沥青为碳源,以氯化镍为镍源,以尿素为氮源;将煤沥青研磨至粉末后加入氯化钠、氯化镍和尿素,混合均匀后置于行星球磨机中研磨2‑10h;将研磨后的粉末置于碳化炉内,在氩气气氛下,加热制备氧化镍团簇修饰镍‑氮‑碳单原子催化剂。该单原子催化剂的比表面积可达300m2/g以上,总孔容在0.25‑2cm3/g之间,作为电化学还原CO2的催化剂,在0.1mol/L碳酸氢钾的电解液中,一氧化碳的法拉第效率可达96%以上,生成一氧化碳的转换频率最大可达10000h‑1以上,显示出高的催化性能。本发明以煤沥青为碳源,同时实现了焦化副产物煤沥青的高附加值利用。

    一种硼/氮/磷共掺多孔碳纳米片的制备方法

    公开(公告)号:CN115274313A

    公开(公告)日:2022-11-01

    申请号:CN202211001393.9

    申请日:2022-08-19

    Abstract: 本发明公开了一种硼/氮/磷共掺多孔碳纳米片的制备方法,属于碳材料制备技术领域。该方法是以邻菲罗啉为碳源和氮源,四硼酸钾为活化剂和硼源,醋酸锌为模板和修补碳源,磷酸为磷源,将邻菲罗啉、四硼酸钾、醋酸锌研磨混合后再将磷酸加入混合好的粉末中,干燥后转移至水平管式炉内,并在氩气气氛下,加热制得混合物,经酸洗、蒸馏水洗涤和干燥后得到超级电容器用硼/氮/磷共掺多孔碳纳米片。所得硼/氮/磷共掺多孔碳纳米片比表面积介于393~517m2/g之间,总孔容介于0.33~0.43cm3/g之间。所得多孔碳纳米片作为超级电容器电极材料,在电流密度为0.05A/g时,其比容达441F/g;电流密度增大到10A/g时,其比容保持为296F/g,显示了高的比容量和好的倍率性能。

    一种超级电容器用氮硫共掺多孔碳的制备方法

    公开(公告)号:CN111484013B

    公开(公告)日:2022-09-27

    申请号:CN202010516018.2

    申请日:2020-06-09

    Inventor: 何孝军 孙健 魏风

    Abstract: 本发明公开了一种超级电容器用氮硫共掺多孔碳的制备方法,属于碳材料制备技术领域。该方法分别以硫脲和碳酸氢钾为自牺牲软模板和活化剂,硫酸钠为辅助活化剂和硫源,以煤沥青为碳源;将煤沥青、碳酸氢钾、硫脲、硫酸钠混合物研碎至黑色粉状,之后放置于水平管式炉内,并在氮气气氛下,加热制得氮硫共掺多孔碳。该多孔碳为超薄囊/片状结构;其比表面积介于1875~2244m2/g之间,总孔容介于1.23~1.65cm3/g之间。作为超级电容器电极材料,在6M KOH电解液中,在1A/g电流密度下,比容为278F/g;在40A/g电流密度下,比容为240F/g,显示了高的比容和好的倍率性能。

    一种超级电容器用氮硫共掺杂的多孔炭纳米片的制备方法

    公开(公告)号:CN110155981B

    公开(公告)日:2022-07-15

    申请号:CN201910431838.9

    申请日:2019-05-23

    Abstract: 本发明公开了一种超级电容器用氮硫共掺杂的多孔炭纳米片的制备方法,属于碳材料制备技术领域。本发明以硫代硫酸钠为模板、活化剂和硫源,以煤沥青为碳源,以碳酸钾为活化剂,以氨气为氮源;将硫代硫酸钠研磨至粉末状后加入碳酸钾和煤沥青,混合均匀后置于碳化炉内,在氨气气氛下,加热制备氮硫共掺杂的多孔炭纳米片。该多孔炭纳米片的比表面积介于1019~2000m2/g之间;总孔容介于0.85~1.45cm3/g之间;作为超级电容器电极材料,在6mol/LKOH电解液中,电流密度为0.05A/g时,比容可达302F/g;当电流密度增大至40A/g时,比容可达230F/g,显示了高的容量和好的倍率性能。

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