[发明专利]一种类石墨烯片状氮掺杂多孔碳材料的制备方法及应用

权利要求书

1.一种类石墨烯片状氮掺杂多孔碳材料的制备方法，其特征在于一种类石墨烯片状氮掺杂多孔碳材料的制备方法是按以下步骤完成的：

一、将苯胺和吡咯溶于Triton X-100水溶液中，搅拌均匀，得到混合溶液Ⅰ；

步骤一中所述的苯胺与吡咯的摩尔比为1:1；

二、向混合溶液Ⅰ中加入过硫酸铵水溶液，混合均匀，得到混合溶液Ⅱ；将混合溶液Ⅱ进行静置，得到反应产物；使用蒸馏水对反应产物进行水洗，再进行冷冻干燥，得到苯胺-吡咯的共聚物；

步骤二中所述的过硫酸铵与步骤一中所述的苯胺的摩尔比为1:(1~5)；

三、将氯化钠和氯化铁溶于水中，得到盐溶液；将苯胺-吡咯的共聚物加入到盐溶液中，再超声分散，得到混合溶液Ⅲ；

步骤三中所述的氯化钠和氯化铁的摩尔比为1:1；

步骤三中所述的盐溶液中氯化钠的浓度为5mol/L；

步骤三中所述的氯化钠和氯化铁的总的物质的量与苯胺-吡咯的共聚物的物质的量比为8:1；

四、将混合溶液Ⅲ放置于冷冻干燥箱中冷冻干燥，得到烧结前驱体；

步骤四中所述的冷冻干燥的温度为﹣50℃~﹣30℃，冷冻干燥的时间为3h~72h；

五、将烧结前驱体置于烧结炉中，在惰性气体气氛条件下烧结，得到碳材料；

步骤五中所述的烧结温度为800℃~950℃，烧结时间为3h~9h；

六、将碳材料浸入到稀硫酸中进行酸化，取出后再水洗至中性，最后真空烘干，得到类石墨烯片状氮掺杂多孔碳材料。

2.根据权利要求1所述的一种类石墨烯片状氮掺杂多孔碳材料的制备方法，其特征在于步骤一中所述的Triton X-100水溶液的质量分数为1%~2%；步骤一中所述的苯胺的物质的量与Triton X-100水溶液的体积比为(0.5mmol~10mmol):100mL。

3.根据权利要求1所述的一种类石墨烯片状氮掺杂多孔碳材料的制备方法，其特征在于步骤二中所述的过硫酸铵水溶液的质量分数为15%~20%；步骤二中所述的静置的温度为0℃~25℃，静置的时间为3h~24h；步骤二中所述的冷冻干燥的温度为-50℃~-30℃，冷冻干燥的时间为3h~72h。

4.根据权利要求1所述的一种类石墨烯片状氮掺杂多孔碳材料的制备方法，其特征在于步骤三中所述的超声分散的功率为300W~1200W，超声分散的时间为10min~60min。

5.根据权利要求1所述的一种类石墨烯片状氮掺杂多孔碳材料的制备方法，其特征在于步骤五中所述的惰性气体为高纯氩气。

6.根据权利要求1所述的一种类石墨烯片状氮掺杂多孔碳材料的制备方法，其特征在于步骤六中所述的稀硫酸的质量分数为5~20%；步骤六中所述的酸化时间为5h~20h；所述的真空烘干的温度为40℃~100℃，真空烘干的时间为3h~72h。

7.如权利要求1~6任意一项所述的制备方法制备的类石墨烯片状氮掺杂多孔碳材料的应用，其特征在于类石墨烯片状氮掺杂多孔碳材料作为载体材料用于锂硫电池正极材料中。