[發明專利]一種環保電極材料的制作方法

在審

• 申請號: 201310718543.2
• 申請日: 2013-12-24
• 公開（公告）號: CN104733187A
• 公開（公告）日: 2015-06-24
• 發明（設計）人: 于桂菊
• 申請（專利權）人: 于桂菊
• 主分類號: H01G11/34
• 分類號: H01G11/34
• 代理公司: 無
• 代理人: 無

技術領域

本發明屬于電極材料技術領域，具體涉及一種環保電極材料的制作方法。?

背景技術

活性炭催化劑載體指作催化劑載體的活性炭。活性炭細孔發達，且具有大的比表面積和熱穩定性，故是優良的催化劑載體。通過將活性炭浸在金屬鹽的水溶液中等方法可使催化劑擔載其上，為了使之均勻分散要用表面被氧化的活性炭，其作為擔體的性能由細孔結構及表面化學結構所決定。表面酸性官能團以及自由基，電子授受能力等都能給予各種影響。將鉑、鈀等鉑族催化劑擔在活性炭上的催化劑對加氫反應，特別是有關氫的反應等具有優良的催化性能。?

活性炭是一種多孔性的含炭物質，它具有高度發達的孔隙構造，是一種極優良的吸附劑，每克活性炭的吸附面積更相當于八個網球埸之多。而其吸附作用是藉由物理性吸附力與化學性吸附力達成。活性炭可由許多種含炭物質制成，這些物質包括木材、鋸屑、煤、焦炭、泥煤、木質素、果核、硬果殼、蔗糖漿粕、骨、褐煤、石油殘渣等。其中煤及椰子殼已成為制造活性炭最常用的原料。?

隨著社會經濟的迅速發展，能源危機、資源短缺、環境污染成為人類生存面臨的嚴峻挑戰，尋找環境友好，可再生，節約型的二次能源成為人類社會可持續發展亟待解決的任務。超級電容器是20?世紀60?～?70?年代發展起來的一種介于傳統電容器和電池之間的新型儲能元件，具有高比容量，高功率密度，循環壽命長，對環境無污染等優點，在移動通訊、信息技術、工業領域、消費電子、電動汽車、航空航天和國防科技等方面具有重要和廣闊的應用前景，已引起各國學術界和工業界的廣泛關注。超電容器電極通常采用具有高比表面積的多孔炭材料，包括活性炭粉末、活性炭纖維、碳納米管，炭黑等。?

熱解炭黑作為活性炭催化劑載體熱解的關鍵產物，其應用價值直接決定了廢棄的活性炭催化劑載體熱解回收過程的經濟性。如何改善活性炭催化劑載體熱解炭黑的性能，提高其實用價值，成為廢棄的活性炭催化劑載體資源回收綜合利用的重要環節。?

發明內容

本發明的目的在于提供一種環保電極材料的制作方法，?

本發明采取的技術方案為：

一種環保電極材料的制作方法，其特征在于，包括如下步驟：

（1）制炭質原料：將廢棄的活性炭催化劑載體熱解炭黑粉末，用稀酸洗滌除去其中的金屬氧化物，硫化物等雜質，晾干以水蒸氣和15-18%的氫氧化鈉為活化劑，在600-800℃活化處理2-3h；

（2）原料溶液的配制：將制得的炭質原料經水洗后和工業級含量為≥?99.5%?的錳源化合物混合配制成0.2-0.25mol/L?的錳源化合物水溶液，備用；

（3）制備錳酸鋰前驅體：將制備的錳源化合物水溶液，以12-14L/h?的流速加入共沉淀釜中，加入0.1-0.2mol/L?的5-6%?的催化劑，以3L/h?的流速加入共沉淀釜中；用0.3mol/L?的緩沖劑調節pH=9-10，攪拌2-3h；

（4）焙燒：用鹽酸洗滌沉淀產物3?次，再用去離子水洗滌3?次，過濾，干燥，與電池級鋰源化合物的混合物，以10℃?/min的升溫速度至800-900℃，燒結13-15h，冷卻過篩；

（5）球磨包覆：將制備的燒結物和純度為99.9%?以上硅粉，混合放入球磨機中，以無水乙醇為球磨介質，以1600-1800rpm?的轉速球磨18-20h，于干燥機中干燥。

上述步驟（2）中錳源化合物水溶液為含有金屬元素M?的Al₂(NO₃)₃·9H₂O溶液。?

上述步驟（3）中所述催化劑為乙酸鎳、硫酸鈷、硫酸鐵、硫酸銅或硝酸鎳中的一種。?

上述步驟（5）中球、料比為1?：2。?

本發明的有益效果為：?

1、本發明由廢棄的活性炭催化劑載體熱解炭制備電容器電極材料，不僅可以有效地回收了廢舊資源，通過活化處理改變孔道結構及比表面大小，工藝簡單且可重復性好，有利于批量化生產。

2、錳源化合物水溶液中鋁元素的包覆能有效的降低錳酸鋰和電解液的接觸面積，增加錳酸鋰的循環性能和高低溫性能，做成的電極材料后與電解液的接觸面積大大降低，高溫循環變得較好。?

具體實施方式

實施例1?

一種環保電極材料的制作方法，其特征在于，包括如下步驟：