[發明專利]一種超級電容器用分級多孔碳材料及其制備方法在審
| 申請號: | 201410705947.2 | 申請日: | 2014-11-28 |
| 公開(公告)號: | CN105692579A | 公開(公告)日: | 2016-06-22 |
| 發明(設計)人: | 孫公權;戚甫來;王素力 | 申請(專利權)人: | 中國科學院大連化學物理研究所 |
| 主分類號: | C01B31/02 | 分類號: | C01B31/02 |
| 代理公司: | 沈陽科苑專利商標代理有限公司 21002 | 代理人: | 馬馳 |
| 地址: | 116023 *** | 國省代碼: | 遼寧;21 |
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| 摘要: | |||
| 搜索關鍵詞: | 一種 超級 電容 器用 分級 多孔 材料 及其 制備 方法 | ||
1.一種超級電容器用分級多孔碳材料,其特征在于:所述碳材料 具有分級多孔結構,所述分級多孔結構由孔徑2nm以下的微孔, 2-50nm之間的中孔以及50nm以上的大孔組成。
2.如權利要求1所述分級多孔碳材料,其特征在于:所述碳材料 的微孔孔容占總孔容20%-50%,介孔孔容占總孔容30%-70%。
3.如權利要求1或2所述分級多孔碳材料,其特征在于:所述碳 材料的比表面積為800-2500m2/g。
4.一種權利要求1-3任一所述多孔碳材料的制備方法,其特征在 于:將活化造孔劑、生物質碳源和水混合均勻得到混合液,再經揮發 溶劑水、焙燒、冷卻、洗滌和干燥處理,得到所述的分級多孔碳材料。
5.如權利要求4所述多孔碳材料的制備方法,其特征在于:所述 活化造孔劑為檸檬酸鉀、檸檬酸鈉、抗壞血酸鈉、檸檬酸鈣中的一種 或兩種混合。
6.如權利要求4所述多孔碳材料的制備方法,其特征在于:所述 生物質碳源為葡萄糖、纖維素、蔗糖、果糖、淀粉中的一種或兩種以 上的混合物。
7.如權利要求4所述多孔碳材料的制備方法,其特征在于:所述 生物質碳源與活化造孔劑的質量比為1:10-10:1。
8.如權利要求4所述多孔碳材料的制備方法,其特征在于:所述 混合液中溶劑水的質量是生物質碳源與活化造孔劑總質量的2-5倍。
9.如權利要求4所述的多孔碳的制備方法,其特征在于:所述混 合液經揮發水的過程具體為使混合液在70-90℃的溫度下蒸干。
10.如權利要求4所述的多孔碳的制備方法,其特征在于:所述 焙燒、冷卻過程具體為將干燥后的固體混合物置于惰性氣氛下,從室 溫起以1-10℃/min的升溫速率升溫至700-1100℃并保持0.5-5h后自 然冷卻至室溫。
11.如權利要求4所述的多孔碳的制備方法,其特征在于:所述 洗滌過程具體為采用鹽酸水溶液對焙燒、冷卻后的碳材料浸泡2-5h 后真空抽濾,并采用去離子水洗至中性。
12.如權利要求4所述的多孔碳的制備方法,其特征在于:所述 干燥過程是70-100℃條件下干燥4-12h。
13.如權利要求10所述的焙燒、冷卻過程,其特征在于:所述惰 性氣氛為氮氣、氬氣、氦氣中的一種或兩種以上的混合氣。
14.如權利要求11所述的洗滌過程,其特征在于:所述鹽酸的質 量濃度為5%-20%。
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