[发明专利]一种超级电容器电极材料的制备方法

权利要求书

1.一种超级电容器电极材料的制备方法，其特征在于：包括步骤：

步骤一：选取生长时间为60天以上的荷叶，用去离子水清洗干净，放入烘干机在80～100℃下干燥8～10小时；

步骤二：将烘干后的荷叶放入管式炉中，以40～100ml/min的速率通入氮气，以40～80℃/min的升温速率升温至900～1000℃，碳化12～24小时，得到荷叶碳；

步骤三：将所得荷叶碳自然冷却后，放入搅拌器中，同时加入固体氮源和硫源，混合搅拌均匀，搅拌机转速为600～1000r/min，时间为10～30分钟，得到粒径小于100目的混合粉末；

步骤四：将所得混合粉末再次放入管式炉中，通入惰性气体，以恒定升温速率进行梯度加热，并在不同温度区间分别保温3～6小时，得到初步荷叶碳基硫和氮共掺杂多级孔碳材料；

步骤五：将所得初步荷叶碳基硫和氮共掺杂多级孔碳材料，自然冷却至室温后，用酸性溶液浸泡3～5h，然后用去离子水反复洗涤至中性并干燥，得到最终荷叶碳基硫和氮共掺杂多级孔碳材料，即为超级电容器电极材料。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述氮源为三聚氰胺粉末或脲甲醛粉末，所述荷叶碳与氮源化合物质量比为1:1～1.5；所述硫源为二苯基二硫化物粉末或硫脲粉末，所述荷叶碳与硫源化合物质量比为1:1～2.5。

3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述惰性气体为氦气或者氩气，惰性气体流量为50～120ml/min。

4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述酸性溶液为1.25mol/L的稀盐酸，浸泡温度为25～30℃。

5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：包括步骤：

步骤一：取生长60天以上荷叶200g用去离子水洗净，在温度为80℃下烘干10小时；

步骤二：将烘干后的荷叶放入管式炉，通入氦气，流量为40ml/min，以40℃/min的升温速率升至900～1000℃，保温碳化12小时，得到荷叶碳；

步骤三：将自然冷却后的荷叶碳放入搅拌器，加入三聚氰胺粉末50g，二苯基二硫化物粉末50g，混合均匀并搅拌10分钟，搅拌机转速为600r/min；

步骤四：将搅拌后的混合粉末放入管式炉中，通入氮气，流量为50℃/min，以5℃/min的速率分别升温至50℃、450℃、700℃、1000℃，并相应温度下均保温3小时，得到初步荷叶碳基氮和硫共掺杂碳材料；

步骤五：将所得初步荷叶碳基氮和硫共掺杂碳材料，自然冷却，用1.25mol/L的稀盐酸溶液在常温下浸泡3小时，并用去离子水洗涤至中性并干燥，得到最终荷叶碳基硫、氮共掺杂多级孔碳材料，即为超级电容器电极材料。

6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：包括步骤：

步骤一：取生长60天以上荷叶200g用去离子水洗净，在温度为80℃下烘干10小时；

步骤二：将烘干后的荷叶放入管式炉，通入氦气，流量为40ml/min，以40℃/min的升温速率升至900～1000℃，保温碳化12小时，得到荷叶碳；

步骤三：将自然冷却后的荷叶碳放入搅拌器，加入三聚氰胺粉末60g，二苯基二硫化物粉末100g，混合均匀并搅拌20分钟，搅拌机转速为800r/min；

步骤四：将搅拌后的混合粉末放入管式炉中，通入氮气，流量为50℃/min，以5℃/min的速率分别升温至50℃、450℃、700℃、1000℃，并相应温度下均保温5小时，得到初步荷叶碳基氮和硫共掺杂碳材料；

步骤五：将所得初步荷叶碳基氮和硫共掺杂碳材料，自然冷却，用1.25mol/L的稀盐酸溶液在常温下浸泡4小时，并用去离子水洗涤至中性并干燥，得到最终荷叶碳基硫、氮共掺杂多级孔碳材料，即为超级电容器电极材料。