本发明涉及电极材料领域，具体而言，涉及一种石墨烯复合多孔炭及其制备方法和应用。
背景技术
超级电容器，又称电化学电容器，是一种集高功率密度、充放电速度快、循环寿命长等特性于一身的新型储能装置。电极材料作为超级电容器的核心，决定了超级电容器的整体性能。炭材料、金属氧化物和导电聚合物是最常见的电极材料。其中，炭材料由于具有成本低、比表面积大、孔道结构可控、高的电导率、良好的物理化学稳定性以及制备工艺简单等特点，被广泛用作超级电容器的电极材料。在众多的炭材料中多孔炭由于制备工艺成熟，易于工业化生产而被广泛应用。多孔炭的传统制备方法主要有物理活化法和化学活化法两种。采用物理活化法制备多孔炭的工艺简单，污染少，但反应耗时长，收率低，不适合大规模工业化生产。化学活化法则是利用氯化锌、磷酸、氢氧化钾等化学试剂作为活化剂，与富碳原材料发生活化反应继而转化成孔隙发达的多孔炭。采用化学活化法可以制备比表面积较大的多孔炭材料，但化学活化法制备的多孔炭材料主要以微孔为主，且孔径分布较宽不易控制，同时使用氢氧化钾等试剂成本较高并存在严重的设备腐蚀和环境污染。因此，探索新的多孔炭制备工艺具有重要的意义。
多孔炭材料的电导率也是影响超级电容器充放电性能的重要因素之一。由于多孔炭孔隙发达，孔壁上的碳所占的比例较低，多孔炭颗粒之间的接触面积较小，因此，多孔炭材料的电导率往往不高。石墨烯因其具有理论上较高的比表面积和电导率而被研究者广泛关注，但石墨烯由于其结构的特点，单独使用存在较大的问题。
模板炭化法是一种获得可控孔结构的多孔炭材料的有效途径，但模板法制备的多孔炭比表面积往往不高。
有鉴于此，特提出本发明。
技术实现要素：
本发明的第一目的在于提供一种石墨烯复合多孔炭的制备方法，针对传统活化法制备的材料孔径分布较宽、孔结构复杂且难以控制以及单纯模板法制备的材料比表面积不高等缺点，通过模板-活化协同作用制备出具有高比表面积和微孔-中孔分级分布的多孔炭材料，大大减少碱性物质的用量，反应条件温和，并且通过引入石墨烯大大提高多孔炭材料的导电性。
本发明的第二目的在于提供一种所述的制备方法制得的石墨烯复合多孔炭，该材料具有高比电容和循环性能佳的优势。
本发明的第三目的在于提供所述的石墨烯复合多孔炭在制备电极材料中的应用，应用前景广阔。
为了实现本发明的上述目的，特采用以下技术方案：
一种石墨烯复合多孔炭的制备方法，包括以下步骤：
(a)、将酚醛树脂、模板剂和改性石墨烯混合，制得混合液，其中，所述改性石墨烯所用的石墨烯为含有水溶性官能团的石墨烯；
(b)、所述混合液经固化、粉碎后，得到炭前驱体；
(c)、所述炭前驱体进行炭化，得到炭化料；
(d)、所述炭化料与碱性物质混合进行活化，得到活化产物；
(e)、所述活化产物经酸处理，然后冲洗至中性，烘干得到所述石墨烯复合多孔炭。
模板法作为一种可以有效控制孔结构的方法，制备出的多孔炭材料具有孔径比较均一、可控等特点，并且能大大提高多孔炭材料中的中孔比例。但单纯采用模板法制备的多孔炭往往存在比表面积不高的问题。本发明提供的石墨烯复合多孔炭的制备方法，在模板法的基础上引入活化法，进一步提高多孔炭的比表面积，二者协同作用可制备出具有微孔-中孔多级孔道分布的多孔炭材料；并且，该方法充分发挥二者的优势，大大减少碱性物质的用量，反应过程比较温和；同时本发明针对多孔炭材料导电性不高的缺陷引入石墨烯，可大大提高材料的导电性，进一步提升多孔炭材料作为电极材料的功率特性。制得的石墨烯复合多孔炭材料用于超级电容器具有十分广阔的前景。
本发明中，选用酚醛树脂是基于酚醛树脂本身的残炭率比较高，为比较好的碳源；引入模板剂是为了造孔，另外还可以减少碱性物质的用量使整个反应更温和；选用水溶性的石墨烯使得各成分之间融合性好，利于石墨烯在整个材料中分布的均一性；固化过程是酚醛树脂由线性分子结构交联成网状的体型结构的过程；活化是炭与碱发生的化学反应；酸处理目的是除去多孔炭中的杂质，包括未反应的碱、金属杂质等。
进一步地，所述模板剂包括硝酸盐和三嵌段共聚物中的一种或多种。硝酸盐溶于乙醇，选择溶于乙醇的硝酸盐类是基于酚醛树脂溶于乙醇，并且后续去除比较便利，且对环境较友好。
优选地，所述硝酸盐包括硝酸镁、硝酸钴和硝酸镍中的一种或多种。
相对于硝酸镁，硝酸钴和硝酸镍的效果更好，这是因为钴和镍还具有催化制得的多孔炭石墨烯化的作用，提高材料的导电性能；但是，硝酸钴和硝酸镍的价格更高些。
优选地，所述三嵌段共聚物包括三嵌段共聚物f127和三嵌段共聚物p123中的一种或两种。引入三嵌段共聚物，其具有增加制得的多孔炭中的中孔比例的作用，增加电导率。
为了制得的石墨烯复合多孔炭中的中孔比例适当，优选地，所述模板剂包括硝酸盐和三嵌段共聚物，所述三嵌段共聚物与所述硝酸盐的质量比为0.1-3：5，更优选为0.8-2.5：5，更优选为0.8-1.0：5。如三嵌段共聚物与硝酸盐的质量比可以为0.1：5、0.2：5、0.3：5、0.5：5、0.6：5、0.7：5、0.8：5、1：5、1.3：5、1.5：5、2：5、2.5：5、3：5等等。
石墨烯因其具有理论上较高的比表面积和电导率而被研究者广泛关注，但石墨烯由于其结构的特点，单独使用存在较大的问题。本发明人意外发现，石墨烯与多孔炭材料进行复合，既可以阻止石墨烯的团聚又可以提高多孔炭的导电性，从而制备出具有高比电容和循环性能的石墨烯/多孔炭复合材料。
进一步地，所述水溶性官能团包括羟基、羧基、氨基、羰基、环氧基中的任一种或多种。
优选地，所述改性石墨烯所用的石墨烯为氧化石墨烯。
进一步地，步骤(a)具体为：
将所述模板剂溶于乙醇中，加入所述酚醛树脂混匀，得到第一混合液；
所述改性石墨烯以溶液的形式添加到所述第一混合液中，得到所述混合液。
优选地，所述改性石墨烯以溶液的形式添加到所述第一混合液中时进行搅拌，所述搅拌的速度为500-2000r/min。如可以为500r/min、800r/min、1000r/min、1500r/min、1800r/min、2000r/min等等。
进一步地，所述改性石墨烯是将石墨烯采用pva、pvp和peg中的一种或多种进行改性处理。
优选地，所述改性石墨烯的溶液通过以下方法制备：
将石墨烯超声分散在蒸馏水中，制得石墨烯溶液；
配制改性剂的水溶液，所述石墨烯溶液与所述改性剂的水溶液混合均匀，即得。
进一步地，所述石墨烯溶液中，石墨烯的质量浓度为0.3％-0.8％，更优选为0.5％。
进一步地，所述改性剂的水溶液中，改性剂的质量浓度为8％-15％，更优选为10％。
优选地，所述石墨烯与所述改性剂的质量比例为1:10-50，优选为1:15-30，更优选为1:20。
进一步地，步骤(b)中，所述固化的温度为140-160℃，时间为4-6h；
优选地，所述粉碎的粒度180-250目。
进一步地，步骤(c)中，所述炭化的温度为500-600℃，所述炭化的时间为100-150min。
优选地，所述炭化的温度为550℃。
优选地，所述炭化的时间为120min。
优选地，所述炭化时升温的速率为3-10℃/min，更优选为5℃/min。
进一步地，步骤(d)中，所述活化的温度为700-900℃，所述活化的时间为100-150min。
优选地，所述活化的温度为800℃。
优选地，所述活化的时间为120min。
优选地，所述活化时升温的速率为3-10℃/min，更优选为5℃/min；
优选地，所述炭化料与碱性物质的质量比为1:1-4；如可以为1：1、1：2、1：3、1：4等等。
进一步地，所述碱性物质包括强碱物质和强碱弱酸盐，所述强碱物质优选为氢氧化钾和氢氧化钠中的一种或两种，所述强碱弱酸盐优选为碳酸钾和碳酸钠中的一种或两种。
进一步地，所述酸处理是用酸液浸渍，所述酸液的ph在1-2之间，所述浸渍的时间为8h以上，优选为12-15h；
所述酸液优选为盐酸水溶液。
酸处理目的是除去多孔炭中的杂质，包括未反应的碱、金属杂质等。酸处理所用的酸液可以为盐酸、硝酸、硫酸、醋酸、甲酸等等，采用盐酸水溶液处理效果好。
进一步地，所述石墨烯的用量为所述酚醛树脂质量的0.2％-0.4％，所述硝酸盐与所述酚醛树脂的质量比例为(0.2-0.5)：1。
各原料之间配合作用，制得的多孔碳综合性能更优越。
本发明还提供了上述的制备方法制得的石墨烯复合多孔炭。
优选地，本发明制得的石墨烯复合多孔炭的比表面积为1000-2500m2/g，中孔率为20％-30％，电导率为1500-2500s/m，比电容为150-250f/g。
本发明还提供了所述的石墨烯复合多孔炭在制备电极材料中的应用，应用前景广阔。
本发明采用模板法和活化法协同作用制备多孔炭材料，充分发挥二者的优势，模板法的引入可以实现对孔结构的调控；石墨烯与多孔炭材料进行复合，既可以阻止石墨烯的团聚又可以提高多孔炭的导电性，从而制备出具有高比电容和循环性能的石墨烯复合多孔炭，并进一步提升多孔炭材料作为电极材料的功率特性。
与现有技术相比，本发明的有益效果为：
(1)本发明采用模板法和活化法协同作用制备多孔炭材料，制备出具有微孔-中孔多级孔道分布的多孔炭材料，同时本发明针对多孔炭材料导电性不高的缺陷引入石墨烯，可大大提高材料的导电性，进一步提升多孔炭材料作为电极材料的功率特性。
(2)本发明引入三嵌段共聚物，并限定与硝酸盐的比例，增加制得的多孔炭中的中孔比例，增加电导率。
(3)本发明还限定了各步骤中的参数、各成分的种类以及各成分的比例，使得制得的产品的综合性能更优越。
(4)本发明制得的石墨烯复合多孔炭在制备电极材料中的应用前景广阔。
具体实施方式
下面将结合实施例对本发明的实施方案进行详细描述，但是本领域技术人员将会理解，下列实施例仅用于说明本发明，而不应视为限制本发明的范围。实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市售购买获得的常规产品。
实施例1
取20gmg(no3)2溶于100g无水乙醇中，然后加入100g酚醛树脂搅拌均匀，得到酚醛树脂均一溶液。
将氧化石墨烯(简称go)超声分散在蒸馏水中，制得0.5wt％氧化石墨烯溶液。配制浓度为10wt％的pva水溶液，并取一定量的氧化石墨烯溶液与pva溶液混合，经高速搅拌(1000r/min)后得到混合均匀的go/pva混合溶液，其中，go与pva的质量比例为1:20。
将go/pva溶液在高速搅拌(1000r/min)状态下加入到上述酚醛树脂均一溶液中并混合均匀，使得go占酚醛树脂的0.25％。
将上述溶液在150℃下固化6h后粉碎，将粉碎料置于管式炉中并以5℃/min的升温速率升温至550℃，并恒温2h，得到炭化料。
将炭化料与koh按照质量比1:1的比例混合，置于管式炉中以3℃/min的升温速率升温至800℃，并恒温2h。将产物与5wt％的稀盐酸混合浸渍12h，然后使用蒸馏水洗至中性，在120℃下烘干得到多孔炭材料。
实施例2
相对于实施例1，仅改变mg(no3)2的添加量为30g，其余各条件完全一致。
实施例3
相对于实施例1，仅改变mg(no3)2的添加量为40g，其余各条件完全一致。
实施例4
相对于实施例1，仅改变mg(no3)2的添加量为50g，其余各条件完全一致。
实施例5
取50gmg(no3)2和10g三嵌段共聚物f127共同溶于100g无水乙醇中，然后加入100g酚醛树脂搅拌2h，得到均一的溶液。后续步骤与实施例1相同。
实施例6
取50gco(no3)2和10g三嵌段共聚物f127共同溶于100g无水乙醇中，然后加入100g酚醛树脂搅拌2h，得到均一的溶液。后续步骤与实施例1相同。
实施例7
取50gni(no3)2和10g三嵌段共聚物f127共同溶于100g无水乙醇中，然后加入100g酚醛树脂搅拌2h，得到均一的溶液。后续步骤与实施例1相同。
实施例8
将取50gmg(no3)2和1g三嵌段共聚物f127共同溶于100g无水乙醇中，然后加入100g酚醛树脂搅拌2h，得到均一的溶液。后续步骤与实施例5相同。
实施例9
将取50gmg(no3)2和2g三嵌段共聚物f127共同溶于100g无水乙醇中，然后加入100g酚醛树脂搅拌2h，得到均一的溶液。后续步骤与实施例5相同。
实施例10
将取50gmg(no3)2和4g三嵌段共聚物f127共同溶于100g无水乙醇中，然后加入100g酚醛树脂搅拌2h，得到均一的溶液。后续步骤与实施例5相同。
实施例11
将取50gmg(no3)2和6g三嵌段共聚物f127共同溶于100g无水乙醇中，然后加入100g酚醛树脂搅拌2h，得到均一的溶液。后续步骤与实施例5相同。
实施例12
将取50gmg(no3)2和8g三嵌段共聚物f127共同溶于100g无水乙醇中，然后加入100g酚醛树脂搅拌2h，得到均一的溶液。后续步骤与实施例5相同。
实施例13
将取50gmg(no3)2和10g三嵌段共聚物p123共同溶于100g无水乙醇中，然后加入100g酚醛树脂搅拌2h，得到均一的溶液。后续步骤与实施例5相同。
实施例14
将取50gmg(no3)2和12g三嵌段共聚物f127共同溶于100g无水乙醇中，然后加入100g酚醛树脂搅拌2h，得到均一的溶液。后续步骤与实施例5相同。
实施例15
将取50gmg(no3)2和15g三嵌段共聚物f127共同溶于100g无水乙醇中，然后加入100g酚醛树脂搅拌2h，得到均一的溶液。后续步骤与实施例5相同。
实施例16
将取50gmg(no3)2和20g三嵌段共聚物f127共同溶于100g无水乙醇中，然后加入100g酚醛树脂搅拌2h，得到均一的溶液。后续步骤与实施例5相同。
实施例17
将取50gmg(no3)2和25g三嵌段共聚物f127共同溶于100g无水乙醇中，然后加入100g酚醛树脂搅拌2h，得到均一的溶液。后续步骤与实施例5相同。
实施例18
将取50gmg(no3)2和30g三嵌段共聚物f127共同溶于100g无水乙醇中，然后加入100g酚醛树脂搅拌2h，得到均一的溶液。后续步骤与实施例5相同。
实施例19
相对于实施例5，将pva替换为pvp，其余各条件完全一致。
实施例20
相对于实施例5，将pva替换为peg，其余各条件完全一致。
实施例21
取50gni(no3)2和10g三嵌段共聚物p123共同溶于100g无水乙醇中，然后加入100g酚醛树脂搅拌2h，得到均一的溶液。后续步骤与实施例1相同。
实施例22
取50gco(no3)2和10g三嵌段共聚物p123共同溶于100g无水乙醇中，然后加入100g酚醛树脂搅拌2h，得到均一的溶液。后续步骤与实施例1相同。
实施例23
将5wt％的稀盐酸改变为1m的醋酸，后续步骤与实施例5相同。
实施例24
将氢氧化钾改为碳酸钾，后续步骤与实施例5相同。
实施例25
炭化料与koh质量比1:2，其余步骤与实施例5相同。
实施例26
炭化料与koh质量比1:4，其余步骤与实施例5相同。
实施例27
取50gmg(no3)2和10g三嵌段共聚物f127共同溶于100g无水乙醇中，然后加入100g酚醛树脂搅拌2h，得到均一的溶液。
将氧化石墨烯(简称go)超声分散在蒸馏水中，制得0.3wt％氧化石墨烯溶液。配制浓度为8wt％的pva水溶液，并取一定量的氧化石墨烯溶液与pva溶液混合，经高速搅拌(500r/min)后得到混合均匀的go/pva混合溶液，其中，go与pva的质量比例为1:20。
将go/pva溶液在高速搅拌(500r/min)状态下加入到上述酚醛树脂均一溶液中并混合均匀，使得go占酚醛树脂的0.2％。
将上述混合溶液在140℃下固化6h后粉碎，粉碎的粒径为200目，将粉碎料置于管式炉中并以3℃/min的升温速率升温至550℃，并恒温2hmin，得到炭化料。
将炭化料与naoh按照质量比1:1的比例混合，置于管式炉中以3℃/min的升温速率升温至800℃，并恒温2h。将产物用5wt％的稀盐酸浸渍12h，然后使用蒸馏水洗至中性，在120℃下烘干得到多孔炭材料。
实施例28
取50gmg(no3)2和10g三嵌段共聚物f127共同溶于100g无水乙醇中，然后加入100g酚醛树脂搅拌2h，得到均一的溶液。
将氧化石墨烯(简称go)超声分散在蒸馏水中，制得0.8wt％氧化石墨烯溶液。配制浓度为15wt％的pva水溶液，并取一定量的氧化石墨烯溶液与pva溶液混合，经高速搅拌(2000r/min)后得到混合均匀的go/pva混合溶液，其中，go与pva的质量比例为1:20。
将go/pva溶液在高速搅拌(2000r/min)状态下加入到上述酚醛树脂均一溶液中并混合均匀，使得go占酚醛树脂的0.3％。
将上述混合溶液在150℃下固化5h后粉碎，粉碎的粒径为250目，将粉碎料置于管式炉中并以10℃/min的升温速率升温至600℃，并恒温100min，得到炭化料。
将炭化料与naoh按照质量比1:1的比例混合，置于管式炉中以10℃/min的升温速率升温至900℃，并恒温100min。将产物用0.1m的稀盐酸浸渍8h，然后使用蒸馏水洗至中性，在120℃下烘干得到多孔炭材料。
实施例29
取50gmg(no3)2和10g三嵌段共聚物f127共同溶于100g无水乙醇中，然后加入100g酚醛树脂搅拌2h，得到均一的溶液。
将氧化石墨烯(简称go)超声分散在蒸馏水中，制得0.5wt％氧化石墨烯溶液。配制浓度为10wt％的pvp水溶液，并取一定量的氧化石墨烯溶液与pvp溶液混合，经高速搅拌(1500r/min)后得到混合均匀的go/pvp混合溶液，其中，go与pva的质量比例为1:20。
将go/pvp溶液在高速搅拌(1500r/min)状态下加入到上述酚醛树脂均一溶液中并混合均匀，使得go占酚醛树脂的0.4％。
将上述混合溶液在160℃下固化4h后粉碎，粉碎的粒度为180目，将粉碎料置于管式炉中并以8℃/min的升温速率升温至600℃，并恒温150min，得到炭化料。
将炭化料与koh按照质量比1:1的比例混合，置于管式炉中以8℃/min的升温速率升温至900℃，并恒温150min。将产物用5wt％的稀盐酸浸渍15h，然后使用蒸馏水洗至中性，在120℃下烘干得到多孔炭材料。
实施例30
取50gmg(no3)2和10g三嵌段共聚物p123共同溶于100g无水乙醇中，然后加入100g酚醛树脂搅拌2h，得到均一的溶液。
将氧化石墨烯(简称go)超声分散在蒸馏水中，制得0.5wt％氧化石墨烯溶液。配制浓度为10wt％的pva水溶液，并取一定量的氧化石墨烯溶液与pva溶液混合，经高速搅拌(1000r/min)后得到混合均匀的go/pva混合溶液，其中，go与pva的质量比例为1:15。
将go/pva溶液在高速搅拌(1000r/min)状态下加入到上述酚醛树脂均一溶液中并混合均匀，使得go占酚醛树脂的0.3％。
将上述混合溶液在150℃下固化4h后粉碎，粉碎的粒径为200目，将粉碎料置于管式炉中并以5℃/min的升温速率升温至500℃，并恒温150min，得到炭化料。
将炭化料与koh按照质量比1:2的比例混合，置于管式炉中以5℃/min的升温速率升温至700℃，并恒温2h。将产物用0.1m的稀盐酸浸渍12h，然后使用蒸馏水洗至中性，在120℃下烘干得到多孔炭材料。
实施例31
取50gmg(no3)2和10g三嵌段共聚物p123共同溶于100g无水乙醇中，然后加入100g酚醛树脂搅拌2h，得到均一的溶液。
将氧化石墨烯(简称go)超声分散在蒸馏水中，制得0.5wt％氧化石墨烯溶液。配制浓度为10wt％的peg水溶液，并取一定量的氧化石墨烯溶液与peg溶液混合，经高速搅拌(1000r/min)后得到混合均匀的go/peg混合溶液，其中，go与peg的质量比例为1:30。
将go/peg溶液在高速搅拌(1000r/min)状态下加入到上述酚醛树脂均一溶液中并混合均匀，使得go占酚醛树脂的0.3％。
将上述混合溶液在140℃下固化5h后粉碎，粉碎的粒径为200目，将粉碎料置于管式炉中并以3℃/min的升温速率升温至550℃，并恒温2h，得到炭化料。
将炭化料与koh按照质量比1:1的比例混合，置于管式炉中以3℃/min的升温速率升温至750℃，并恒温2h。将产物用5wt％的稀盐酸浸渍15h，然后使用蒸馏水洗至中性，在120℃下烘干得到多孔炭材料。
实施例32
取50gni(no3)2和10g三嵌段共聚物p123共同溶于100g无水乙醇中，然后加入100g酚醛树脂搅拌2h，得到均一的溶液。
将氧化石墨烯(简称go)超声分散在蒸馏水中，制得0.5wt％氧化石墨烯溶液。配制浓度为10wt％的pvp水溶液，并取一定量的氧化石墨烯溶液与pvp溶液混合，经高速搅拌(800r/min)后得到混合均匀的go/pvp混合溶液，其中，go与pvp的质量比例为1:50。
将go/pvp溶液在高速搅拌(800r/min)状态下加入到上述酚醛树脂均一溶液中并混合均匀，使得go占酚醛树脂的0.3％。
将上述混合溶液在150℃下固化6h后粉碎，粉碎的粒径为200目，将粉碎料置于管式炉中并以5℃/min的升温速率升温至550℃，并恒温2h，得到炭化料。
将炭化料与naco3按照质量比1:3的比例混合，置于管式炉中以5℃/min的升温速率升温至800℃，并恒温2h。将产物用5wt％的稀盐酸浸渍15h，然后使用蒸馏水洗至中性，在120℃下烘干得到多孔炭材料。
对比例1
将实施例1中酚醛树脂改为有机物糠醇，其余步骤相同。
对比例2
将实施例1中酚醛树脂改为煤沥青，并将mg(no3)2改为三聚氰胺，其余步骤相同。
对比例3
按照申请号为201110353365.9公开的一种高比面积具有分级孔结构多孔炭的制备方法，将粒径为8nm的纳米氧化硅加入溶有热固性酚醛树脂树脂的乙醇溶液中，纳米氧化硅与酚醛树脂质量比为1∶1，脱除溶剂，炭化、naoh洗涤以及烘干后得到炭粉，炭粉与koh质量比为1∶1混合，800℃活化3h，hcl洗掉多余的koh后，即可制备高比表面积具有分级孔结构的多孔炭。
对比例4
取20gmg(no3)2溶于100g无水乙醇中，然后加入100g酚醛树脂搅拌均匀，得到酚醛树脂均一溶液。
将上述溶液在150℃下固化6h后粉碎，将粉碎料置于管式炉中并以5℃/min的升温速率升温至550℃，并恒温2h，得到炭化料。
将炭化料与koh按照质量比1:1的比例混合，置于管式炉中以3℃/min的升温速率升温至800℃，并恒温2h。将产物与5wt％的稀盐酸混合浸渍12h，然后使用蒸馏水洗至中性，在120℃下烘干得到多孔炭材料。
将实施例1-32以及对比例1-4制得的多孔炭材料、导电炭黑以及粘结剂按照85:10:5的质量比混合，然后再2000-20000rpm的速度下超速剪切混合，然后在80mpa下通过垂直碾压和水平碾压形成厚度均一的薄膜，并将薄膜置于100℃下放置24h。将干燥好的薄膜剪成1*1cm电极片，称重后置于两片泡沫镍之间，并以镍片引出，使用压片机在8mpa下压实，得到待测电极。将待测电极置于6m的koh溶液中浸泡24h后，接入电化学工作站，采用三电极体系进行测试，结果如表1所示。
表1测试结果
从实施例1-4的试验发现，随着硝酸盐添加量增加，中孔率逐渐增加，比表面积增加，电导率下降，比电容增加，但是，中孔率还是偏低；在此基础上，发明人发现，添加三嵌段共聚物后，中孔率大幅提升，并且不同的硝酸盐与特定含量的三嵌段共聚物配合具有不同的效果，其中以硝酸钴和硝酸镍整体效果更好，这是因为钴和镍还具有催化制得的多孔炭石墨烯化的作用，提高材料的导电性能，并且，以硝酸钴效果最好，但是，这两种硝酸盐价格较高；另外，还研究了添加的三嵌段共聚物的量对中孔率的影响见实施例8-18，发现，随着三嵌段共聚物的增加，中孔率逐渐增加，比表面积减少，电导率下降，比电容增加到一定程度后降低，综合考虑，三嵌段共聚物与硝酸盐的比例优选为0.8-2.5：5，更优选为0.8-1.0：5。
实施例19-20与实施例5是针对氧化石墨烯的改性处理，发现，pva、pvp和peg基本差别不大；实施例13、21-22与实施例5-7是关于三嵌段共聚物的f127与p123种类进行的比较，发现，这两种共聚物差别基本不大；实施例23与实施例5构成酸洗的差别，所用的酸液不同，可见，酸洗采用盐酸溶液效果更佳；实施例24与实施例5用于活化反应的碱剂不同，碱剂选用强碱性物质效果更佳；从实施例5、实施例25-26可以看出，活化所用的碱性物质越多，则中孔率更高，比表面积上升，比电容升高，但电导率降低，因此，考虑到操作的安全性，炭化料与碱性物质的质量比优选为1:1，反应非常温和。
试验发现，添加的石墨烯含量太高，与其他材料的相容性差，制得的多孔碳性能稳定性差，而含量太低，则电导率低，不能起到相应的效果；石墨烯的用量为酚醛树脂质量的0.2％-0.4％为佳。
从对比例可以看出，本发明特定选用酚醛树脂作为碳源，在模板法的基础上引入活化法，同时引入改性石墨烯，共同协同作用，制备出具有微孔-中孔多级孔道分布的多孔炭材料，并且，大大减少碱性物质的用量，反应过程比较温和，提高了材料的导电性，提升了多孔炭材料作为电极材料的功率特性，制得的多孔碳材料的综合性能优良。
尽管已用具体实施例来说明和描述了本发明，然而应意识到，在不背离本发明的精神和范围的情况下可以作出许多其它的更改和修改。因此，这意味着在所附权利要求中包括属于本发明范围内的所有这些变化和修改。