[发明专利]多腔互通分级多孔碳球、多孔碳球电极及其制备方法

权利要求书

1.一种多腔互通分级多孔碳球，其特征在于按下述步骤制备得到：

第一步，采用混酸对原煤处理后得到氧化煤；

第二步，将所需量的氧化煤和碳酸钾加入水中，得到混合溶液，混合溶液经过超声分散、搅拌后配制成超声喷雾前驱体溶液；

第三步，超声喷雾前驱体溶液经过超声喷雾热解，得到超声喷雾热解产物；

第四步，超声喷雾解热产物经过酸洗、水洗、干燥后制得多腔互通分级多孔碳球。

2.根据权利要求1所述的多腔互通分级多孔碳球，其特征在于第一步具体操作为：按照每0.50g至1.50g原煤加入24mL混酸的比例对原煤进行液相氧化，经过水洗、烘干和研磨后制得氧化煤，所述混酸为体积比为3:1的浓硫酸和浓硝酸的混合液。

3.根据权利要求1或2所述的多腔互通分级多孔碳球，其特征在于第二步中，混合溶液中氧化煤的浓度为1.0wt%至1.5wt%，混合溶液中碳酸钾的浓度为0.01mol/L至0.02mol/L。

4.根据权利要求1至3任一项所述的多腔互通分级多孔碳球，其特征在于第二步中，超声分散时间为15min至30min，搅拌为在室温下搅拌2h。

5.根据权利要求1至4任一项所述的多腔互通分级多孔碳球，其特征在于第三步中，超声喷雾热解参数为：注射泵推速为0.1mL/min至0.2mL/min，超声频率为1.7MHz，载气流速为0.4L/min至0.5L/min，热解温度为800℃。

6.根据权利要求1至5任一项所述的多腔互通分级多孔碳球，其特征在于第四步中，超声喷雾热解产物用2mol/L盐酸溶液酸洗，再用水洗至中性，干燥后制得多腔互通分级多孔碳球。

7.一种根据权利要求2至6任一项所述的多腔互通分级多孔碳球的制备方法，其特征在于按以下步骤进行：

第一步，采用混酸对原煤处理后得到氧化煤；

第二步，将所需量的氧化煤和碳酸钾加入水中，得到混合溶液，混合溶液经过超声分散、搅拌后配制成超声喷雾前驱体溶液；

第三步，超声喷雾前驱体溶液经过超声喷雾热解，得到超声喷雾热解产物；

第四步，超声喷雾解热产物经过酸洗、水洗、干燥后制得多腔互通分级多孔碳球。

8.一种以权利要求1至6所述的多腔互通分级多孔碳球为原料的多孔碳球电极，其特征在于按以下步骤制备得到：将多腔互通分级多孔碳球、乙炔黑与聚四氟乙烯按照所需量混合，得到混合物，再向混合物中滴加乙醇并研磨成糊状，将糊状混合物涂覆在石墨纸上，烘干后得到多孔碳球电极。

9.根据权利要求8所述的多孔碳球电极，其特征在于多腔互通分级多孔碳球具有多腔互通的分级孔道结构，介孔孔容为0.50cm³/g至0.55cm³/g。

10.一种根据权利要求9的多孔碳球电极的制备方法，其特征在于按以下步骤进行：将多腔互通分级多孔碳球、乙炔黑与聚四氟乙烯按照所需量混合，得到混合物，再向混合物中滴加乙醇并研磨成糊状，将糊状混合物涂覆在石墨纸上，烘干后得到多孔碳球电极。