[發明專利]一種煙梗基多孔炭材料及其制備方法與在超級電容器中的應用

在審

• 申請號: 202211208430.3
• 申請日: 2022-09-30
• 公開（公告）號: CN115497749A
• 公開（公告）日: 2022-12-20
• 發明（設計）人: 楊東杰;譚海城;邱學青;李致賢;易聰華;樓宏銘;黃錦浩;龐煜霞;劉偉峰
• 申請（專利權）人: 華南理工大學;廣東工業大學
• 主分類號: H01G11/44
• 分類號: H01G11/44;H01G11/34;H01G11/24;H01G11/26
• 代理公司: 廣州市華學知識產權代理有限公司 44245
• 代理人: 殷妹

1.一種煙梗基多孔炭材料的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

(1)將煙梗粉末、CaO·B₂O₃催化劑和水混合后，在150～200℃下水熱催化反應0.5～2h，得到水熱炭；

將煙梗粉末于200～300℃下預氧化處理0.5～4h，得到預氧化炭；

(2)將水熱炭和預氧化炭混合后進行球磨處理，得到水熱炭-預氧化炭復合粉末，然后在氮氣和/或惰性氣體氛圍下碳化，洗滌，干燥，得到煙梗基多孔炭材料。

2.根據權利要求1所述一種煙梗基多孔炭材料的制備方法，其特征在于，步驟(1)所述水熱催化反應體系中，煙梗粉末與CaO·B₂O₃催化劑的重量比為10：1～3；

步驟(2)所述水熱炭和預氧化炭的重量比為1:1～2。

3.根據權利要求1所述一種煙梗基多孔炭材料的制備方法，其特征在于，步驟(1)所述水熱催化反應體系中，煙梗粉末與水的重量比為1：10～20；所述水熱催化反應在反應釜中進行。

4.根據權利要求1所述一種煙梗基多孔炭材料的制備方法，其特征在于，步驟(2)所述碳化指在600～900℃下保溫0.5～4h；碳化的升溫速率為5～10℃/min。

5.根據權利要求1所述一種煙梗基多孔炭材料的制備方法，其特征在于，步驟(1)所述水熱催化反應的條件為150～180℃下反應1～2h；或180～200℃下反應0.5～1h；

步驟(1)所述預氧化處理的溫度為250～300℃，保溫時間為1～3h。

6.根據權利要求1所述一種煙梗基多孔炭材料的制備方法，其特征在于，步驟(2)所述球磨處理的轉速為100～500rpm，時間為2～8h；

步驟(2)所述球磨處理的所用的球磨機為管式球磨機、臥式球磨機和行星式球磨機中的至少一種。

7.根據權利要求1所述一種煙梗基多孔炭材料的制備方法，其特征在于，步驟(1)所述煙梗粉末粒徑為≤200目；步驟(1)所述預氧化處理的升溫速率為0.5～3℃/min。

8.根據權利要求1所述一種煙梗基多孔炭材料的制備方法，其特征在于，步驟(2)所述洗滌是指將碳化產物在0.1～1.5mol/L的酸液中洗滌1～3h，然后去離子水洗；所述0.1～1.5mol/L的酸液為鹽酸、硫酸和硝酸中的至少一種。

9.權利要求1～8任一項所述制備方法制得的一種煙梗基多孔炭材料。

10.權利要求9所述一種煙梗基多孔炭材料在超級電容器中的應用。