[发明专利]一种氮硫共掺杂碳气凝胶及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种氮硫共掺杂碳气凝胶的制备方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

(1)配制NaOH/尿素/LA三元溶液，将三元溶液预冷，再在低温状态下加入纤维素粉末，并剧烈搅拌；

(2)将混合物离心分离，得到纤维素沉淀，并进行冻干粉碎；

(3)将冻干粉碎后的样品进行程序升温碳化；

(4)将碳化后的样品与KOH和去离子水混合均匀，烘干后继续在氮气气氛下高温煅烧，然后用盐酸和去离子水洗涤至中性，干燥，即得到氮硫共掺杂碳气凝胶。

2.根据权利要求1所述的一种氮硫共掺杂碳气凝胶的制备方法，其特征在于，步骤(1)中纤维素、NaOH、尿素、LA和去离子水的质量比为4:7:12:(5-7):(70-72)。

3.根据权利要求1所述的一种氮硫共掺杂碳气凝胶的制备方法，其特征在于，所述的离心分离的转速为8000-10000r/min，时间为1-10min，冻干前用液氮预冷处理。

4.根据权利要求1所述的一种氮硫共掺杂碳气凝胶的制备方法，其特征在于，所述碳化的程序为先升温至400-500℃，维持2-4h，再以5-10℃/min的升温速率，升温至600-800℃，持续2-5h。

5.根据权利要求1所述的一种氮硫共掺杂碳气凝胶的制备方法，其特征在于，碳化后的样品与KOH的质量比为1:(1-2)。

6.根据权利要求1所述的一种氮硫共掺杂碳气凝胶的制备方法，其特征在于，所述煅烧的温度为600-800℃，时间为8-16h。

7.根据权利要求1所述的一种氮硫共掺杂碳气凝胶的制备方法，其特征在于，所述干燥的温度为60-80℃，时间为8-16h。

8.一种如权利要求1-7所述方法制备的氮硫共掺杂碳气凝胶。

9.一种如权利要求8所述氮硫共掺杂碳气凝胶的应用，其特征在于，该气凝胶用于制备超级电容器的电极材料，具体方法为：将氮硫共掺杂碳气凝胶研磨后与碳黑和PTFE混合，再置于超声清洗器中超声混合，干燥，即得到用于超级电容器的氮硫共掺杂的电极材料。

10.根据权利要求9所述的一种氮硫共掺杂碳气凝胶的应用，其特征在于，所述的氮硫共掺杂碳气凝胶、碳黑与PTFE的质量比为8:(0.8-1.2):(0.8-1.2)。