[發明專利]一種超級電容碳制備方法

在審

• 申請號: 201811576057.0
• 申請日: 2018-12-22
• 公開（公告）號: CN109502584A
• 公開（公告）日: 2019-03-22
• 發明（設計）人: 李廣朝;李常利;王利;李銘堂;李修宗;高一飛
• 申請（專利權）人: 滑縣大潮林物產有限責任公司
• 主分類號: C01B32/324
• 分類號: C01B32/324;C01B32/336;H01G11/44;H01G11/34
• 代理公司: 北京盛凡智榮知識產權代理有限公司 11616
• 代理人: 王勇

本發明公開了一種超級電容碳制備方法，包括以下步驟：S1、將顆粒狀的果殼在高溫下進行炭化處理，S2將處理后的炭化料進行兩次氣體活化處理獲得顆粒炭，S3將活化處理后的顆粒炭進行酸洗處理，S4將酸洗后的顆粒炭進行水洗，然后進行干燥處理獲得活性炭，S5、將活性炭進行研磨、干燥，然后進行粉體化加工，使活性炭達到需要的粒徑和形狀要求，獲得超級電容碳。本發明與現有技術相比的優點在于：通過該方法制備出的材料比電容量高，適合作為超級電容器的電極材料，清潔無污染、成本低、適合規模化生產。

技術領域

本發明涉及電容材料制備技術領域，具體是指一種超級電容碳制備方法。

背景技術

近年來，超級電容器作為一種新型的儲能裝置，因具有充放電速度快、循環壽命長和安全無污染等優點受到人們的青睞，被廣泛應用于電動汽車、電子設備和智能電網等領域，超級電容器主要由電極材料、電解液和隔膜組成，其中，電極材料是決定超級電容器電化學儲能性能的關鍵因素，目前，炭材料是超級電容器電極材料中應用較為廣泛的一種，常用的炭材料包括活性炭、碳納米管、石墨烯、碳氣凝膠、炭纖維和金屬碳化物制得的炭材料，在上述提及的炭材料中，超級電容碳以其制備方法簡單、成本低廉的優點，成為最可能實現工業化生產的超級電容器電極材料，當前用作超級電容器電極材料的超級電容碳主要通過堿金屬化合物活化法制備得到，該法可以使得超級電容器能夠擁有較高的比電容量和能量密度，但是堿金屬化合物活化法對設備具有很強的腐蝕性，成本高昂，環境污染嚴重，且存在嚴重的安全生產問題，因此堿金屬化合物活化法并不適于大規模的生產，這些問題都有待解決，所以需要對此進行改進。

發明內容

本發明要解決的技術問題是克服以上的技術缺陷，提供一種比電容量高的、適合作為超級電容器的電極材料的、清潔無污染、成本低、適合規模化生產的一種超級電容碳制備方法。

為解決上述技術問題，本發明提供的技術方案為：一種超級電容碳制備方法，包括以下步驟：

S1、將顆粒狀的果殼在高溫下進行炭化處理。

S2將處理后的炭化料進行兩次氣體活化處理獲得顆粒炭。

S3將活化處理后的顆粒炭進行酸洗處理。

S4將酸洗后的顆粒炭進行水洗，然后進行干燥處理獲得活性炭。

S5、將活性炭進行研磨、干燥，然后進行粉體化加工，使活性炭達到需要的粒徑和形狀要求，獲得超級電容碳。

本發明與現有技術相比的優點在于：一種超級電容碳制備方法，包括以下步驟：

S1、將顆粒狀的果殼在高溫下進行炭化處理。

S2將處理后的炭化料進行兩次氣體活化處理獲得顆粒炭。

S3將活化處理后的顆粒炭進行酸洗處理。

S4將酸洗后的顆粒炭進行水洗，然后進行干燥處理獲得活性炭。

S5、將活性炭進行研磨、干燥，然后進行粉體化加工，使活性炭達到需要的粒徑和形狀要求，獲得超級電容碳。

作為改進，所述步驟S1中將顆粒或成型的果殼在400至500℃溫度下進行炭化，所述炭化的溫度通過升溫達到，所述升溫的速率≤15℃/min，炭化時間為4至8小時。

作為改進，所述步驟S2中所述兩次氣體活化用活化劑分別為水蒸氣、二氧化碳，且兩次氣體活化用活化劑不同，分別在水蒸汽和二氧化碳的使用條件下依次進行第一次、第二次活化、第一次活化溫度為600至800℃，活化的時間為30至120min；第二次活化溫度為800至1000℃，活化的時間為30至180min。

作為改進，所述步驟S4中酸洗用的酸為鹽酸，酸濃度為0.1至20wt％，酸洗溫度為50至120℃，酸洗時間為0.2至16小時。