[發明專利]一種大比表面積碳材料及其制備方法和用于超級電容材料在審
| 申請號： | 201610190460.4 | 申請日： | 2016-03-29 |
| 公開（公告）號： | CN107244670A | 公開（公告）日： | 2017-10-13 |
| 發明（設計）人： | 儲偉;彭柱;郭章龍 | 申請（專利權）人： | 四川大學 |
| 主分類號： | C01B32/33 | 分類號： | C01B32/33;C01B32/348;H01G11/32 |
| 代理公司： | 蘇州睿昊知識產權代理事務所(普通合伙)32277 | 代理人： | 伍見 |
| 地址： | 610065 四*** | 國省代碼： | 四川;51 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關鍵詞： | 一種 表面積 材料 及其 制備 方法 用于 超級 電容 | ||
1.一種大比表面積碳材料及其制備方法，其特征在于：以原煤為原料，氫氧化鉀為活化劑進行多段工藝的處理提質和改性，制得大比表面積碳材料，碳材料的比表面積比原煤增加了950倍，所述碳材料的比表面積可達到2500m2/g；
制備的優質碳材料用于超級電容電極材料，在電流密度為0.2A/g時，比電容為264F/g,在電流密度為1A/g時，比電容為198F/g,所述碳材料材料在5A/g的條件下充放電循環5000次的比電容的穩定性大于95％；
制備大比表面積碳材料的方法包括以下步驟：
(1)破碎：以原煤為原料，粉碎篩分，然后進行烘干處理；
(2)混合：將破碎后的原煤顆粒與氫氧化鉀投入至多功能粉碎機充分攪拌混合均勻，得到混合后的產物；
(3)活化：將步驟(2)得到的混合產物置于管式爐內，在氣氛的保護下，以設定的升溫速率升溫，升溫至活化溫度500-950℃，活化時間為0.5-36小時；
(4)洗滌：將步驟(3)得到的產物用稀鹽酸和去離子水洗滌過濾，多次反復洗滌至pH值為中性，抽濾；
(5)干燥：將步驟(4)得到的產物在烘箱中干燥，得到煤基優質碳材料產品。
2.根據權利要求1所述的大比表面積碳材料及其制備方法，其特征在于：步驟(1)中所述原煤為高階煤或低階煤。
3.根據權利要求1所述的大比表面積碳材料及其制備方法，其特征在于：步驟(2)中所述的氫氧化鉀為活化劑，所述氫氧化鉀為固體或者溶液，當所述氫氧化鉀為溶液時，摩爾濃度為0.1–10.01M，所述氫氧化鉀的質量與原煤的質量之比為1-7。
4.根據權利要求1所述的大比表面積碳材料及其制備方法，其特征在于： 步驟(3)中升溫速率為0.5-30℃/min。
5.根據權利要求1所述的大比表面積碳材料及其制備方法，其特征在于：步驟(4)中所述稀鹽酸的摩爾濃度為0.1-10.01M。
6.根據權利要求1所述的大比表面積碳材料及其制備方法，其特征在于：步驟(5)中產物在烘箱中干燥的溫度為80-150℃，干燥時間為0.5-36小時。
7.根據權利要求1所述的大比表面積碳材料及其制備方法，其特征在于，步驟(3)中的氣氛為氮氣或氬氣。
8.根據權利要求1所述的大比表面積碳材料及其制備方法，其特征在于：所述碳材料的比表面積為700-2500m2/g。
9.根據權利要求1所述的大比表面積碳材料及其制備方法，其特征在于：制備的優質碳材料用于超級電容電極材料，在電流密度為0.2A/g時，比電容為264F/g,在電流密度為1A/g時，比電容為198F/g,所述碳材料材料在5A/g的條件下充放電循環5000次的比電容的穩定性大于95％。
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