[發明專利]基于生物質熱溶萃取物制備超級電容器電極材料的方法

有效

• 申請號: 201810113584.1
• 申請日: 2018-02-05
• 公開（公告）號: CN108281298B
• 公開（公告）日: 2019-10-08
• 發明（設計）人: 李顯;胡振中;姚洪;朱賢青;徐凱;吳超;錢瑋翔
• 申請（專利權）人: 華中科技大學
• 主分類號: H01G11/30
• 分類號: H01G11/30;H01G11/86;C01B32/324;C01B32/348
• 代理公司: 華中科技大學專利中心 42201
• 代理人: 梁鵬;曹葆青

1.一種基于生物質熱溶萃取物制備超級電容器電極材料的方法，其特征在于，該方法包括下列步驟：

(a)生物質的高分子量萃取分離操作

在常溫下將生物質原料磨成粉末狀，將其與1-甲基萘或其他非極性有機溶劑均勻混合置于反應釜中，然后采取3℃/min～5℃/min的升溫速率升溫到300℃以上；在該高溫條件下，持續保溫反應60min～120min，然后立即執行原位過濾以去除在此高溫條件下不溶的萃取殘渣，由此獲得過濾后的溶液；接著，將過濾后的溶液冷卻至常溫，然后再次執行過濾處理，由此獲得在此常溫條件下不溶的高分子量萃取物作為目標產物；

(b)高分子量萃取物的碳化及活化處理

將步驟(a)所獲得的高分子量萃取物作為前驅體，將其與堿性物質按照質量比為1:1～1:3的配料比混合均勻，充分研磨后放入管式爐中于氮氣氣氛下執行加熱碳化及活化；反應結束后在氮氣氣氛下降溫至常溫，然后對反應產物執行充分酸洗及采用去離子水清洗，烘干后即獲得所需的熱化學處理萃取物；

(c)超級電容器電極材料的制備

將步驟(b)所獲得的熱化學處理萃取物、乙炔黑和聚偏二氟乙烯按質量比8:1:1～16:1:3的配料比予以混合并充分均勻研磨，然后將此混合粉末置入到N-甲基-2吡咯烷酮并形成分散均勻的漿體；接著，將該漿體涂覆在泡沫鎳集流體上并執行真空干燥，然后將干燥后的集流體進行壓片處理，由此獲得所需的超級電容器電極材料產品。

2.如權利要求1所述的方法，其特征在于，在步驟(a)中，所述生物質原料包括木屑、秸稈或者竹屑。

3.如權利要求1或2所述的方法，其特征在于，在步驟(a)中，所述生物質原料磨成粉末狀后，與1-甲基萘按照30g:300ml～40g：300ml的比例進行混合。

4.如權利要求1或2所述的方法，其特征在于，在步驟(b)中，所述堿性物質為KOH或NaOH，并且其與所述高分子量萃取物之間的質量比為1:1～1:3。