本发明涉及一种新型层状碳电极材料及其制备方法。
背景技术：
水滑石是一种具有层状结构的新型无机材料，在500℃下焙烧的复合金属氧化物可在水中恢复水滑石的层状结构，其独特的记忆效应和吸附能力使得其在合成新型材料方面有着巨大的应用潜力。当前，电池中的碳电极一般都是不具备特殊结构的，所以对新型的碳电极的探索一直在进行当中。
技术实现要素：
本发明提出一种新型层状碳电极材料及其制备方法，采用了焙烧复原法，利用水滑石焙烧产物的记忆特性，将酚醛树脂低聚物嵌入到其层间，形成了与有序的酚醛树脂低插层结构，经碳化后最终获得层状的碳材料，用来制作电极。
本发明的技术方案是这样实现的：
一种新型层状碳电极材料，以水滑石为原料，再以其焙烧产物双金属复合氧化物为模板，利用其独特记忆特性使其可恢复成水滑石的层状结构，对插入水滑石分子层间的酚醛树脂低聚物进行约束，进而使得酚醛树脂在层间形成层状排列结构，对其进行碳化后最终获得具有层状结构的碳电极材料。
优选地，所述的水滑石为mg-al水滑石，其焙烧产物双金属复合氧化物为mg-alldo。
优选地，所述的mg-al水滑石具有层状结构，其焙烧产物mg-alldo具有记忆特性，可在水中恢复mg-al水滑石的层状结构。
一种新型层状碳电极材料的及其制备方法，包括以下步骤：将mg-al水滑石在500℃下焙烧后获得的mg-alldo在水中恢复层状结构，然后将用naoh碱化的酚醛树脂低聚物在不停搅拌下加入到其中，继续搅拌反应24小时，过滤烘干，得到酚醛树脂低聚物插层水滑石；再将烘干后的产物放在100℃下进行高度聚合，得到酚醛树脂高聚物插层水滑石，在n2气氛保护下进行碳化，再用2mol/lhcl将水滑石外壳去除，最终获得具有层状结构的碳电极材料。
本发明产生的有益效果为：本发明在制作过程中污染少，方法简单、快速、同时可进行大规模的制备，为合成新型碳材料电极提供了一个切实可行的途径。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例：
将mg-al水滑石(mg-alldhs)放入马弗炉中，在500℃下焙烧6小时，冷却至室温后，称取60g焙烧产物mg-alldo加入1000ml的大烧杯中，加入300ml的蒸馏水使其恢复层状结构，然后量取酚醛树脂低聚物100ml(32g/100g)进行碱化处理，然后在不停搅拌下加入到大烧杯中，继续搅拌反应24小时，过滤洗涤数次后在40℃下烘干，得到酚醛树脂低聚物插层水滑石。烘干后的产物放在100℃下进行高度聚合，得到酚醛树脂高聚物插层水滑石，在n2气氛保护下用管式炉在500℃下灼烧6小时进行碳化，再用170ml2mol/lhcl将水滑石外壳去除，最终获得具有层状结构的粉末状的碳电极材料。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。