[发明专利]一种氮氧原位掺杂的多孔炭电极材料的制备方法及其应用

权利要求书

1.一种氮氧原位共掺杂的多孔炭电极的制备方法，其特征在于，

（1）将清洁洗净的动物骨头碎成骨粉后，在惰性气体保护下于300~500^oC下进行碳化，得到预碳化产物；

（2）将上述预碳化产物与活化剂研磨混合均匀后，在惰性气体保护下于600~1200^oC下再次碳化得到碳化产物，其中预碳化产物与活化剂的比例为1:0.2~1:3；

（3）将上述碳化产物冷却后进行酸洗、水洗、抽滤、干燥，得到杂原子掺杂的多孔炭电极材料，所述的多孔炭电极材料孔结构丰富发达，含有微孔、介孔、大孔，比表面1000~3000 m²g^-1，同时原位掺杂了氮元素和氧元素，氮的含量0~8%，氧的含量5%~20%；

（4）将步骤（3）得到的多孔炭电极材料与导电剂、粘结剂按80：10：10 的质量比混合分散于无水乙醇中，超声1~3h，不断搅拌研磨，直至胶状，然后均匀擀成一片，用冲片机冲成规则的形状1~2 cm²，在烘箱中100~120 ℃干燥12~24 h，接着粘贴在泡沫镍集流体上，在5~15 MPa 压力下压30~60s得到，其中活性物质负载量3~10 mg cm^-2。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述动物骨头选自牛骨、猪骨、羊骨中的一种或几种。

3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤（1）和步骤（2）中碳化的升温速率为1~7.5^oC min^-1，保温时间为1~3h，所述的惰性气体由高纯氮气或高纯氩气气氛或者上述两种高纯气体的混合气氛。

4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤（3）具体为置于无机酸溶液中搅拌酸洗8~15h，然后温水水洗、干燥后，得到多孔炭，所述无机酸为硝酸或者盐酸，所述无机酸溶液浓度为1~3 M，干燥温度为80～120^oC，干燥时间为4～24h。

5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述的活化剂为氢氧化钾。