[發明專利]一種活性炭、其制備方法及在超級電容器電極的用途

在審

• 申請號: 201710138654.4
• 申請日: 2017-03-09
• 公開（公告）號: CN106698427A
• 公開（公告）日: 2017-05-24
• 發明（設計）人: 張松濤;汪福明;任建國;岳敏
• 申請（專利權）人: 深圳市貝特瑞新能源材料股份有限公司
• 主分類號: C01B32/348
• 分類號: C01B32/348;C01B32/324;C01B32/33;H01G11/24;H01G11/34;H01G11/44
• 代理公司: 北京品源專利代理有限公司11332
• 代理人: 鞏克棟,侯桂麗

1.一種活性炭的制備方法，其特征在于，所述方法包括以下步驟：

(1)將活性炭原料與活化劑混合，加熱，在惰性氣體保護下進行活化劑熔融浸漬處理；

(2)繼續升溫，對步驟(1)得到的熔融浸漬產物進行活化處理；

(3)將步驟(2)得到的活化產物在惰性氣體保護下進行熱處理，得到活性炭。

2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，步驟(1)所述活性炭原料為植物果殼、煅前石油焦或高分子樹脂中的任意一種或至少兩種的混合物；

優選地，步驟(1)所述活性炭原料為經過預處理的活性炭原料和/或未經過預處理的活性炭原料，優選為未經過預處理的活性炭原料；

優選地，步驟(1)所述活化劑為堿金屬氫氧化物、氯化鋅或磷酸中的任意一種或至少兩種的組合，優選為堿金屬氫氧化物，進一步優選為氫氧化鈉；

優選地，所述堿金屬氫氧化物優選為氫氧化鈉和/或氫氧化鉀；

優選地，步驟(1)所述活化劑的物態為固體粉末，所述活化劑的形貌包括顆粒、片狀或珠狀中的任意一種或至少兩種的組合；

優選地，步驟(1)所述活化劑的粒徑為0.1mm～3mm，優選為0.5mm～2mm；

優選地，步驟(1)所述活化劑為0.5mm～2mm的氫氧化鈉珠狀顆粒；

優選地，步驟(1)所述活性炭原料和所述活化劑的質量比為1:(1～5)，優選為1:(2～4)；

優選地，步驟(1)所述混合采用的方式為固相混合、水相混合或球磨混合中的任意一種或至少兩種的組合，優選為固相混合；

優選地，所述固相混合的方法為：將活性炭原料與活化劑直接混合均勻；

優選地，所述水相混合的方法為：將活性炭原料與活化劑的水溶液混合均勻后，120℃將水分蒸干；

優選地，所述球磨混合的方法為：將活性炭原料與活化劑混合后球磨；

優選地，步驟(1)所述惰性氣體為氮氣、氦氣、氖氣、氬氣、氪氣或氙氣中的任意一種或至少兩種的組合，優選為氮氣；

優選地，步驟(1)所述活化劑熔融浸漬處理的溫度為200℃～400℃，優選為320℃；

優選地，升溫至所述所述活化劑熔融浸漬處理的溫度的升溫速率為1℃/min～10℃/min，優選為2℃/min～5℃/min；

優選地，步驟(1)所述活化劑熔融浸漬處理的時間為1h～6h，優選為2h～4h；

優選地，步驟(1)所述活化劑熔融浸漬處理在封閉式爐體內進行；

優選地，所述封閉式爐體為箱式爐、真空爐、回轉爐、輥道爐、推板爐或管式爐中的任意一種，優選為箱式爐。

3.根據權利要求1或2所述的方法，其特征在于，步驟(2)所述活化處理的溫度為500℃～1000℃，優選為600℃～800℃；

優選地，升溫至所述所述活化處理的溫度的升溫速率為1℃/min～10℃/min，優選為2℃/min～5℃/min；

優選地，步驟(2)所述活化處理的時間為0.5h～5h，優選為1h～3h。

4.根據權利要求1-3任一項所述的方法，其特征在于，步驟(3)所述惰性氣體為氮氣、氦氣、氖氣、氬氣、氪氣或氙氣中的任意一種或至少兩種的組合，優選為氮氣；

優選地，步驟(3)所述熱處理的溫度為400℃～1100℃，優選為600℃～1000℃；

優選地，升溫至所述所述熱處理的溫度的升溫速率為1℃/min～10℃/min，優選為2℃/min～5℃/min；

優選地，步驟(3)所述熱處理的時間為0.5h～6h，優選為1h～3h。

5.根據權利要求1-4任一項所述的方法，其特征在于，所述方法還包括在步驟(1)之前進行步驟(1)’：對活性炭原料進行干燥、粉碎以及過篩的步驟；

優選地，所述過篩使用的篩網的目數為10目～100目，優選為30目。

6.根據權利要求1-5任一項所述的方法，其特征在于，所述方法還包括在步驟(2)之后步驟(3)之前進行步驟(3)’：對步驟(2)得到的活化產物進行洗滌、純化、球磨/粉碎和過篩的步驟。