[发明专利]一种超级电容炭的活化方法

说明书

技术领域

本发明涉及活性炭生产技术领域，进一步是超级电容器用活性炭的制作方法，尤其是不用惰性气体保护的生产超级电容器用活性炭的活化方法。

背景技术

有关超级电活化容器（双电层电活化容器）（简称超级电容器）是近年来非常活跃的研究课题。超级电活化容器的制作需用特殊的活性炭（通常称为超级活性炭）为电极材料，超级活性炭要求具有发达的有效孔、比表面积大、孔隙结构分布合理、低灰分和导电性好、表观密度大，是其它活性炭无法比拟的。

目前生产超级电活化容器用活性炭（简称超级电容器用活性炭）（也称超级电容炭，是超高比表面积活性炭的一种）的工艺方法，一般存在以下缺陷：1、炭化与活化分别进行，炭化3－5个小时，温度为300－500℃，活化4－5个小时，温度700－900℃；因而耗时耗能大。2、需用惰性气体（如氮气或氩气）保护（炭化和活化都在惰性气体保护下进行），年产10吨左右的生产能力，就需要设备投资100万元左右，生产过程不断消耗惰性气体；这使工艺难度增加，同时提高了生产成本。3、活化剂使用量大，一般为物料：活化剂=1：4－5；活化剂以价格适中的氢氧化钾为例，目前已达10000元/吨以上，生产1吨成品超级电容炭，需用活化剂6吨以上，仅活化剂成本就高达6万元以上。

目前的超级活性炭大多以氢氧化钾、氢氧化钠为活化剂，由于制作工艺的限制，要求炭化活化过程在惰性气体（氮气、氩气等）保护下进行。惰性气体保护的作用是：其一，避免炭化活化过程中发生炭的氧化；其二，避免炭化活化过程中产生的可燃性气体溢出后与明火接触；其三，将炭化活化过程中产生的可燃性气体排放到大气中。这种工艺存在的问题是：1、工艺过程要求严格，如处理不当，可燃性气体与明火接触，可引起剧烈爆炸，因此存在着一定的安全隐患；2、可燃性气体排放到大气中，对环境产生污染，排放物不易治理；3、生产设备投入大，惰性气体用量大，生产运行成本高，企业负担重。

发明内容

本发明的目的在于提供一种超级电容炭的活化方法，它使用设备结构简单，可免除氮气保护，生产运行成本低。

本发明的目的是通过以下方案实现的：

一种超级电容炭的活化方法，包括选料、混料、活化；其特征在于包括以下步骤：a物料经选料、混料后，放入耐酸碱腐蚀的活化容器中，盖上盖子；b在盖子上及周围设置导热材料，所述的导热材料耐高温、化学性能稳定、导热性能好，导热材料使物料与空气隔离，并可使可燃气体导出；c将该活化容器放入燃烧炉内，使炉温达到600－850℃情况下进行活化，3－5小时后停火；d取出活化容器，清除导热材料，即完成物料的活化。

本发明的目的是可通过以下方案进一步实现：

所述的选料、混料包括以下步骤：a选料指选择物料粒径80－250目备用；b混料指按重量比物料：活化剂＝1：2.5－4.0的比例，向物料中加入活化剂，拌匀，活化剂的浓度为30－50%。

所述的活化容器的结构是：罐体为桶状，上部开口，罐体内放置活化物料，罐体的开口处设置罐盖，在罐体的上部外侧的圆周上设置有罐沿，罐沿上放置护圈，护圈内可放置导热材料，导热材料将罐盖压住。

所述罐沿设置环绕罐体的环槽，护圈的下部可放置于环槽中。

所述护圈为一个有一定高度而上下开口的桶状圆环，护圈高度为30－60厘米。

所述活化剂指氢氧化钠、氢氧化钾、碳酸钾、氯化钾、高锰酸钾、过氧化钾中的一种或几种所组成的混合物。其中，优选活化剂为氢氧化钾或/和氢氧化钠。

所述导热材料为石墨或碳化硅或氧化铝或氮化硅或碳化钨之一种。

所述导热材料为石墨粉或碳化硅颗粒或氧化铝粉或氮化硅粉或碳化钨粉之一种。