1.一种高度石墨化硼掺杂“哑铃型”微介孔碳,其特征在于:所述微介孔碳为“哑铃型”结构的微介孔碳球,导电率为5.5-10.2S/cm,石墨化度高达92-98%,比表面积为500-
1000m2/g,孔体积为0.5-1cm3/g,硼含量为0.5-2wt%。
2.权利要求1所述的高度石墨化硼掺杂“哑铃型”微介孔碳的制备方法,其特征在于步骤如下:(1)水热处理
将碳源和表面活性剂放入烧杯中,加入去离子水溶解,搅拌处理后放入超声波清洗器中进行超声,后转入水热反应釜中进行水热反应,冷却到室温后所得材料用去离子水过滤洗涤至中性,放入烘箱内烘干,得到水热碳材料;
(2)高温石墨化硼掺杂处理
将步骤(1)得到的水热碳材料和硼源经研磨混合均匀后,放入石墨坩埚,在保护气体气氛下进行高温石墨化硼掺杂处理,高温石墨化硼掺杂处理的温度为2300-2600℃,得到高度石墨化硼掺杂碳材料;
(3)物理活化处理
将步骤(2)得到的高度石墨化硼掺杂碳材料置于管式炉内,在保护气体气氛中以一定升温速率升至活化温度,此时关闭保护气体阀门并通入适量的水蒸气进行活化反应,活化完成后关闭蒸汽阀,继续在保护气体保护下冷却至室温,取出后在真空干燥箱内烘干,即得到高度石墨化硼掺杂“哑铃型”微介孔碳。
3.根据权利要求2所述的高度石墨化硼掺杂“哑铃型”微介孔碳的制备方法,其特征在于:所述步骤(1)中碳源为葡萄糖、果糖、淀粉或蔗糖,表面活性剂为十二烷基苯磺酸钠、聚乙二醇辛基苯基醚、十六烷基三甲基溴化铵或十二烷基磺酸钠;碳源与表面活性剂的质量比为(15-25):1。
4.根据权利要求2所述的高度石墨化硼掺杂“哑铃型”微介孔碳的制备方法,其特征在于:所述步骤(1)中搅拌时间为20-40min,搅拌速率为100-300r/min,超声时间为10-30min,超声波功率为100-300W;水热反应温度为170-200℃,水热时间为6-10h,干燥温度为70-90℃,干燥时间为12h。
5.根据权利要求2所述的高度石墨化硼掺杂“哑铃型”微介孔碳的制备方法,其特征在于:所述步骤(2)中硼源为硼酸、氧化硼或硼砂,水热碳材料和硼源的质量比为(8-12):1;保护气体为质量分数为99.999%的氮气、氩气或氦气,气体流量为200-300sccm。
6.根据权利要求2所述的高度石墨化硼掺杂“哑铃型”微介孔碳的制备方法,其特征在于:所述步骤(2)中以30-60℃/min的升温速率升至2300-2600℃,保温时间为20-50min。
7.根据权利要求2所述的高度石墨化硼掺杂“哑铃型”微介孔碳的制备方法,其特征在于:所述步骤(3)中水蒸气与高度石墨化硼掺杂碳材料的质量比为(5-8):1。
8.根据权利要求2所述的高度石墨化硼掺杂“哑铃型”微介孔碳的制备方法,其特征在于:所述步骤(3)中保护气体为质量分数为99.99%的氮气或氩气,气体流量为100-300sccm。
9.根据权利要求2所述的高度石墨化硼掺杂“哑铃型”微介孔碳的制备方法,其特征在于:所述步骤(3)中升温速率为3-7℃/min,活化温度为750-950℃,活化时间为45-75min;真空干燥温度为110-140℃,干燥时间为8-12h。