[发明专利]一种高性能电极材料的制备方法

权利要求书

1.一种高性能电极材料的制备方法，其特征在于包括如下步骤：

(1)将VIIIB金属化合物∶表面活性剂∶有机醇∶水按质量比100∶10-150∶50-300∶50-300的比例混合溶解为均相液体，在40-90℃下恒温8-24小时，形成稳定的溶胶液；

(2)按金属化合物与活性炭质量比为100∶70-2000，将溶胶液加入活性炭中，搅拌，室温下放置12-24小时，加入碱液调节PH值在7-9之间，在90-130℃下干燥，得到预制料；

(3)在氮气保护下，以升温速度0.5-15℃/min，从室温升温到350-500℃分解温度，恒温60-180min，然后通入氢气还原60-180min，以0.5-15℃/min继续升温到600-1100℃，通入炭源气与载气体积比为5％-70％组成的混合气，通入量为1-50ml/min.g预制料，进行气相沉积1-5小时，然后将体系温度调至800-900℃，通入水蒸气活化20-60min，在氮气保护下自然冷却到室温，得到出炉料；

(4)将出炉料加入10wt％-30wt％的酸液中浸泡10-24小时，搅拌或超声处理，过滤，用去离子水洗至中性，110-140℃下干燥至恒重，得到活性炭/炭纳米纤维复合材料。

2.如权利要求1所述的一种高性能电极材料的制备方法，其特征在于步骤(1)所述的表面活性剂为聚乙烯醇、聚环氧烷类非离子表面活性剂、淀粉改性物、壳聚糖改性物其中之一或任意几种的组合。

3.如权利要求1所述的一种高性能电极材料的制备方法，其特征在于步骤如(1)中所述的有机醇为乙醇、乙二醇、丙三醇、2-丁醇其中之一或任意几种的组合。

4.如权利要求1所述的一种高性能电极材料的制备方法，其特征在于步骤(1)中所述的有机醇和水的比例以4-2∶1之间。

5.如权利要求1所述的一种高性能电极材料的制备方法，其特征在于步骤(1)中所述的VIIIB金属化合物为铁、钴、镍的硝酸盐、硫酸盐、盐酸盐、甲酸盐、乙酸盐、乙醇盐、二茂铁、二茂镍其中之一或任意几种的混合物。

6.如权利要求1所述的一种高性能电极材料的制备方法，其特征在 于步骤(2)中所述的碱液为氨水、二乙胺、三乙胺、三乙醇胺和氢氧化钾、氢氧化钠或尿素的水溶液。

7.如权利要求6所述的一种高性能电极材料的制备方法，其特征在于步骤(2)中所述的碱液为二乙胺、三乙胺、三乙醇胺或尿素的水溶液。

8.如权利要求1所述的一种高性能电极材料的制备方法，其特征在于步骤(2)中所述的活性炭为煤基活性炭、石油焦基活性炭、沥青基活炭、竹炭或椰壳炭，其粒径小于100微米，孔径分布集中在5nm以下。

9.如权利要求1所述的一种高性能电极材料的制备方法，其特征在于步骤(3)中所述的炭源气为甲烷、乙烷、丙烷、正戊烷、环乙烷、烯烃、乙炔、苯、甲苯、噻吩、天然气、一氧化碳或经除尘干燥后的高炉煤气。

10.如权利要求1所述的一种高性能电极材料的制备方法，其特征在于步骤(3)中所述的载气为氮气、氩气、氢气或氨气。

11.如权利要求10所述的一种高性能电极材料的制备方法，其特征在于步骤(3)中所述的载气为氢气或氨气。