[发明专利]一种纳米隧道的无定形炭材料及其制备方法

摘要

本发明公开了一种纳米隧道的无定形炭材料及其制备方法。包括：首先在水热条件下还原高锰酸钾，制备纳米棒状二氧化锰；接着以纳米棒状二氧化锰为模板与生物质炭前躯体混合均匀，形成稳定的水凝胶；然后将水凝胶真空干燥、碳化；最后用酸除去炭材料中的二氧化锰，进一步活化得到纳米隧道无定形炭材料。通过本法制得的纳米隧道无定形炭材料，具有高的比表面积和孔隙率；同时，在隧道中离子可以进行液相扩散，大大提高了离子的扩散速度，降低了传质阻抗，提高了电极材料的电化学电容性能。此纳米隧道炭材料作为超级电容器电极材料，具有高比容量、长循环寿命和高比能量等优点。

主权项

一种纳米隧道的无定形炭材料，其特征是由如下方法制备而成：在水热的条件下还原高锰酸钾，制备纳米棒状二氧化锰；将步骤（1）中得到的二氧化锰粉末超声分散在去离子水中，形成均匀的悬浮液；再取生物质碳前躯体和表面活性剂溶解于水中，形成稳定的混合溶液；在一定温度和搅拌的条件下，将二氧化锰悬浮液逐滴加入生物质碳前驱体和表面活性剂的混合溶液中，并恒温搅拌，当混合溶液冷却到室温时，形成稳定的棕褐色水凝胶；将步骤（2）中得到的水凝胶真空干燥之后，转移到瓷舟内；在管式炉中，惰性气体保护条件下进行碳化；碳化后用酸除去炭材料中的二氧化锰，再用去离子水洗涤几次，然后干燥；将步骤（3）中的产物与活化剂混合均匀，然后在高温下进行化学活化得到纳米隧道的无定形炭材料。