[發(fā)明專利]多孔碳材料及其制備方法和應(yīng)用

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201810444710.1
• 申請(qǐng)日: 2018-05-10
• 公開（公告）號(hào): CN110473710A
• 公開（公告）日: 2019-11-19
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 孫艷芝;郭士成;潘軍青
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 北京化工大學(xué)
• 主分類號(hào): H01G11/24
• 分類號(hào): H01G11/24;H01G11/30;H01G11/32;H01G11/46
• 代理公司: 11283 北京潤(rùn)平知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司
• 代理人: 劉依云;嚴(yán)政<國(guó)際申請(qǐng)>=<國(guó)際公布>=

1.一種制備多孔碳材料的方法，其特征在于，該方法包括以下步驟：

(1)使鋁源和有機(jī)酸在表面活性劑的存在下進(jìn)行反應(yīng)，得到含鋁配合物；

(2)將得到的含鋁配合物于真空或惰性氣氛中進(jìn)行焙燒，得到含有Al₂O₃和C的多孔復(fù)合材料；

(3)使用活化液浸泡得到的多孔復(fù)合材料。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，鋁源、有機(jī)酸和表面活性劑的重量比為1：(0.3-5)：(0.5-3)，優(yōu)選為1：(0.6-1.1)：(0.6-1.5)，進(jìn)一步優(yōu)選為1：(0.7-0.9)：(0.7-0.9)。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述鋁源為水溶性鋁鹽和/或鋁的氫氧化物，優(yōu)選為氯化鋁、硫酸鋁、硝酸鋁、氫氧化鋁、碘化鋁和乙酸鋁的中的至少一種；

和/或，所述有機(jī)酸為二元酸和/或多元酸，優(yōu)選為對(duì)苯二甲酸、間苯二甲酸、鄰苯二甲酸、苯甲酸、均苯三甲酸和鄰苯二甲酸中的至少一種；

和/或，所述表面活性劑為十八烷基二甲基芐基氯化銨、陽(yáng)離子聚丙烯酰胺、十六烷基三甲基溴化銨、十二烷基苯磺酸鈉、乙二醇、二乙醇胺、聚乙二醇和亞乙基亞胺中的至少一種。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，步驟(1)中反應(yīng)的溫度為50-210℃，反應(yīng)的時(shí)間為7-24h；

優(yōu)選地，步驟(1)中反應(yīng)的溫度為80-160℃，反應(yīng)的時(shí)間為8-15h。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，步驟(2)中焙燒的溫度為400-1200℃，焙燒的時(shí)間為0.5-8h；

優(yōu)選地，步驟(2)中焙燒的溫度為450-1000℃，焙燒的時(shí)間為1-5h；

進(jìn)一步優(yōu)選地，步驟(2)中焙燒的方式為：先將得到的含鋁配合物進(jìn)行預(yù)炭化，再進(jìn)行高溫炭化，預(yù)炭化的溫度為450-700℃，預(yù)炭化的時(shí)間為0.5-3.5h，高溫炭化的溫度為700-1200℃，高溫炭化的時(shí)間為0.5-4.5h，高溫炭化的溫度比預(yù)炭化的溫度高至少200℃，優(yōu)選高400-500℃。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述活化液是堿的溶液或者酸的溶液，其中酸或者堿的濃度為0.1-15mol/L；優(yōu)選地，所述堿為堿金屬的氫氧化物，和/或堿土金屬的氫氧化物，或所述酸為含氧酸或者兩種含氧酸之間的混合物，更優(yōu)選為氫氧化鈉、氫氧化鉀、氫氧化鈣、氫氧化鋰、氫氧化鎂、硝酸、硫酸、高氯酸、氯酸、鉻酸和高錳酸中的至少一種；

優(yōu)選地，步驟(3)中，浸泡的溫度為35-150℃。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，當(dāng)所述鋁源為氫氧化鋁時(shí)，所述方法還包括：在浸泡后，對(duì)物料進(jìn)行固液分離，往固液分離得到的液相中通入二氧化碳，以使氫氧化鋁結(jié)晶析出，從而得到氫氧化鋁固體和含有偏鋁酸鹽的堿性溶液。

8.由權(quán)利要求1-7中任意一項(xiàng)所述的方法制得的多孔碳材料。

9.權(quán)利要求8所述的多孔碳材料在電極材料中的應(yīng)用。

10.一種電容器，其特征在于，該電容器的電極材料為權(quán)利要求8所述的多孔碳材料。