[发明专利]多孔石墨烯材料及其制备方法和超级电容器在审

专利信息
申请号: 201910016301.6 申请日: 2019-01-08
公开(公告)号: CN109626362A 公开(公告)日: 2019-04-16
发明(设计)人: 张小诗;康守国;张鑫伟;史俊斌;李金来 申请(专利权)人: 新奥石墨烯技术有限公司
主分类号: C01B32/184 分类号: C01B32/184;H01G11/24;H01G11/34;H01G11/36
代理公司: 北京清亦华知识产权代理事务所(普通合伙) 11201 代理人: 赵天月
地址: 065001 河北省廊*** 国省代码: 河北;13
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摘要:
搜索关键词: 多孔石墨烯材料 制备 碳材料 超级电容器 多孔石墨 活化产物 研磨 反应物 前体 后处理 活化处理 粒径分布 平均粒径 研磨处理 活化剂 水混合 煅烧 催化剂
【权利要求书】:

1.一种制备多孔石墨烯材料的方法,其特征在于,包括:

(1)将碳材料进行研磨处理,得到研磨后碳材料;

(2)将所述研磨后碳材料与催化剂、活化剂和水混合后进行干燥,得到反应物;

(3)将所述反应物进行活化处理,得到活化产物;

(4)将所述活化产物进行后处理,得到多孔石墨烯前体;以及

(5)将所述多孔石墨烯前体进行煅烧处理,得到所述多孔石墨烯材料。

2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述研磨后碳材料与所述催化剂的质量比为1:(0.01~5);

任选地,所述研磨后碳材料与所述活化剂的质量比为1:(0.01~8)。

3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述催化剂包括过渡金属氧化物和碱土金属氧化物;

任选地,所述过渡金属氧化物选自三氧化二铁、氧化锌、二氧化锰和氧化铜中的至少之一,所述碱土金属氧化物选自氧化镁、氧化钙和氧化钡中的至少之一;

任选地,所述活化剂为氢氧化钠和/或氢氧化钾。

4.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,所述催化剂中,所述过渡金属氧化物与所述碱土金属氧化物的质量比为1:(0.5~2)。

5.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述活化处理在惰性气体气氛下进行,所述活化处理的温度为800~1000℃,时间为0.5~5h;

任选地,所述后处理包括水洗、酸洗、漂洗以及干燥,所述酸洗采用浓度为0.5~5mol/L的盐酸或硝酸进行。

6.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述煅烧处理在氧化性气体气氛下进行。

7.根据权利要求6所述的方法,其特征在于,所述氧化性气体为空气和氮气的混合气,所述空气与所述氮气的体积比为1:(2~6),所述空气的流量为0.5~5L/min,所述煅烧处理的温度为400~550℃。

8.根据权利要求6所述的方法,其特征在于,所述氧化性气体为二氧化碳和氮气的混合气,所述二氧化碳与所述氮气的体积比为1:(1~5),所述二氧化碳的流量为0.5~5L/min,所述煅烧处理的温度为500~700℃。

9.一种多孔石墨烯材料,其特征在于,所述多孔石墨烯材料是由权利要求1~8任一项所述的方法制备得到的。

10.一种超级电容器,其特征在于,所述超级电容器包括电极,所述电极由权利要求9所述的多孔石墨烯材料形成。

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