[发明专利]氮掺杂多孔碳材料的制备方法、制得的多孔碳材料及其应用

权利要求书

1.一种氮掺杂多孔碳材料的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：

(1)在室温下将氯化镍溶解在甲醇中，形成溶液A，将聚乙烯吡咯烷酮和2-甲基咪唑溶解在甲醇中，形成溶液B，然后将溶液A和溶液B在搅拌状态下混合后，静置24h；其中氯化镍的浓度为13.3-16.3mg/mL，聚乙烯吡咯烷酮的浓度为16.7-30mg/mL，2-甲基咪唑的浓度为21.9-32.8mg/mL；

(2)将步骤(1)中的混合溶液离心，将离心后的产物进行洗涤、干燥，获得黄色前驱物；

(3)将步骤(2)中的黄色前驱物在氮气气氛中，于600-700℃下，以10℃/min的速率加热碳化2h，得到黑色样品；

(4)将黑色样品超声分散在去离子水中，然后加入混合酸回流刻蚀；

(5)将回流刻蚀后的样品洗涤后干燥，即获得氮掺杂多孔碳材料；

所述步骤(4)中的混合酸为盐酸和硝酸，所述盐酸和硝酸的体积比为1:1.5；

所述回流刻蚀温度为80℃，回流刻蚀时间为6h。

2.根据权利要求1所述的氮掺杂多孔碳材料的制备方法，其特征在于：将离心后的产物用甲醇洗涤，然后在60℃下干燥6h。

3.根据权利要求1所述的氮掺杂多孔碳材料的制备方法，其特征在于：所述步骤(5)中分别采用去离子水和乙醇洗涤。

4.根据权利要求1所述的氮掺杂多孔碳材料的制备方法，其特征在于：所述步骤(5)中的干燥温度为60℃，干燥时间为6h。

5.一种采用权利要求1-4中任一项所述的制备方法制得的氮掺杂多孔碳材料，其特征在于：所述氮掺杂多孔碳材料具有空心多孔结构。

6.一种采用权利要求1-4中任一项所述的制备方法制得的氮掺杂多孔碳材料作为钾离子电池负极材料的应用。

7.根据权利要求6所述的氮掺杂多孔碳材料作为钾离子电池负极材料的应用，其特征在于：所述钾离子电池负极材料的制备方法包括以下步骤：将氮掺杂多孔碳材料、乙炔黑与聚偏氟乙烯混合成泥浆状物质，然后将泥浆状物质涂覆在铜箔上，干燥后，制得电极片。

8.一种采用权利要求1-4中任一项所述的制备方法制得的氮掺杂多孔碳材料在制备锂离子电池中的应用。