[發明專利]一種高比表面積、高純度超級電容活性炭的制備方法

在審

• 申請號: 202010775030.5
• 申請日: 2020-08-04
• 公開（公告）號: CN111908465A
• 公開（公告）日: 2020-11-10
• 發明（設計）人: 陳招;朱永茂
• 申請（專利權）人: 上海歐亞合成材料股份有限公司
• 主分類號: C01B32/318
• 分類號: C01B32/318;C01B32/336;H01G11/24;H01G11/34
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種高比表面積、高純度超級電容活性炭的制備方法，包括以下步驟：

步驟 1，酚醛樹脂原料的選取，酚醛樹脂產品的金屬含量＜5.5ppm；

步驟2，將步驟1中的酚醛樹脂放入回轉爐的非金屬材質爐膛，氮氣保護下，升溫至600～800℃，保溫2小時，加熱及保溫過程全程攪拌形成原料炭，降溫至室溫得到炭料；

步驟3，將步驟2得到的炭料使進行濕法研磨進行破碎；破碎后離心后干燥得到炭粉；

步驟4，將步驟3中的炭粉置于非金屬材質爐膛內，惰性氣體保護下，逐漸升溫至700～1000℃，水蒸氣活化1～5h，自然降溫降至室溫得到高純度超級活性炭。

2.根據權利要求1所述的一種高比表面積、高純度超級電容活性炭的制備方法，其特征在于：步驟2升溫過程中，在200℃以下時，升溫速度≤4℃/min，在200℃以上時，升溫速度為4～10℃/min。

3.根據權利要求1所述的一種高比表面積、高純度超級電容活性炭的制備方法，其特征在于：步驟2的升溫過程中，回轉爐的轉速≥10轉/分鐘，保溫過程≤6轉/分鐘。

4.根據權利要求1所述的一種高比表面積、高純度超級電容活性炭的制備方法，其特征在于：在步驟3中濕法研磨具體為行星濕法球磨，將步驟2的制備炭料放入行星球磨機，加入水體進行研磨；所用水體的金屬含量＜0.0005ppm，且水用量與炭料的質量比在3～0.5:1。

5.根據權利要求4所述的一種高比表面積、高純度超級電容活性炭的制備方法，其特征在于：步驟3中的行星球磨機所用的磨具材質為氧化鋯、剛玉、瑪瑙、高硬度聚四氟乙烯中的一種；罐體和球體的制備材質是非金屬材質或者穩定惰性金屬材料。

6.根據權利要求1所述的一種高比表面積、高純度超級電容活性炭的制備方法，其特征在于：步驟3中行星濕法球磨時間12～36h，研磨后炭粉粒徑小于50μm。

7.根據權利要求6所述的一種高比表面積、高純度超級電容活性炭的制備方法，其特征在于：步驟3中濕磨過后炭粉水溶液先用離心方式脫水，再將得到的濕炭粉置于烘箱干燥，烘干溫度110℃。

8.根據權利要求7所述的一種高比表面積、高純度超級電容活性炭的制備方法，其特征在于：步驟4中活化所用的水蒸氣溫度400～800℃，流量≤15ml/min。

9.根據權利要求8所述的一種高比表面積、高純度超級電容活性炭的制備方法，其特征在于：在步驟 1之前，對選取的酚醛樹脂進行預處理為，酚醛樹脂置于超聲波篩分儀進行篩分，篩分過程中，通入干燥氮氣。

10.根據權利要求1所述的一種高比表面積、高純度超級電容活性炭的制備方法，其特征在于：步驟1中所用酚醛樹脂為上海歐亞合成材料股份有限公司生產的EA5300、EA5300-1、EA5301-1、EA5302、EA5303、EA5304一系列片狀或顆粒狀酚醛樹脂產品，其中甲醛和苯酚的金屬含量均低于0.7ppm，制備出的酚醛樹脂產品金屬含量5.5ppm。