[发明专利]多孔碳材料和其制备方法以及使用该多孔碳材料制备的用于超级电容器的多孔碳基电极材料有效

专利信息
申请号: 201710475297.0 申请日: 2017-06-21
公开(公告)号: CN107188171B 公开(公告)日: 2019-05-28
发明(设计)人: 熊伟;王茜;刘媚;刘善堂 申请(专利权)人: 武汉工程大学
主分类号: C01B32/348 分类号: C01B32/348;H01G11/24;H01G11/32;H01G11/86
代理公司: 湖北武汉永嘉专利代理有限公司 42102 代理人: 崔友明
地址: 430074 湖北*** 国省代码: 湖北;42
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摘要:
搜索关键词: 多孔 材料 制备 方法 以及 使用 用于 超级 电容器 电极
【权利要求书】:

1.一种多孔碳材料,其特征在于:所述多孔碳材料比表面积为2732m2/g,最可几孔径为4nm;所述多孔碳材料是将三聚氰胺、甲醛和植酸混合后聚合、焙烧,然后加KOH活化、在惰性气体保护下煅烧以后,降温、洗涤而得。

2.如权利要求1所述的多孔碳材料,其特征在于:所述多孔碳材料是将摩尔比为1:1:0.5~1:5:2的三聚氰胺、甲醛和植酸混合均匀,于20~90℃下搅拌10~60min后,在冰浴条件中搅拌1~3h,通过真空冷冻干燥得到聚合物粉末;接着将烘干后的聚合物在惰性气体保护下,升温至450-850℃,保温焙烧1~3h;焙烧完成后,得到碳化产物;

然后将上述碳化产物与KOH活化剂按质量比1:1~1:4溶解在体积比为1:1~3:1的水和乙醇的混合溶液中,挥发溶剂,在惰性气体保护下升温至500~900℃并保温活化1~3h,最后自然降温至室温,然后用去离子水反复洗涤至所得滤液为中性,收集滤渣得到。

3.一种用于超级电容器的多孔碳基电极材料,其特征在于:所述电极材料是将权利要求1-2所述的多孔碳材料与导电剂、粘结剂进行结合而制成。

4.一种多孔碳材料的制备方法,其特征在于:具有将三聚氰胺、甲醛和植酸混合后聚合、焙烧,然后加KOH活化、在惰性气体保护下煅烧以后,降温、洗涤的工序。

5.如权利要求4所述的多孔碳材料的制备方法,其特征在于:该制备方法的工艺具体为,将三聚氰胺:甲醛:植酸按摩尔比1:1:0.5~1:5:2量取并混合均匀,于20~90℃下搅拌10~60min后,在冰浴条件中搅拌1~3h,通过真空冷冻干燥得到聚合物粉末;接着将烘干后的聚合物在惰性气体保护下,升温至450-850℃,保温焙烧1~3h;焙烧完成后,所得黑色粉末即为碳化产物;

然后将上述碳化产物与KOH活化剂按1:1~1:4的质量比例溶解在水和乙醇的混合溶液中,挥发溶剂,在惰性气体保护下升温至500~900℃并保温活化1~3h,最后自然降温至室温,将所得样品用去离子水反复洗涤至所得滤液呈中性,即得到多孔碳材料。

6.如权利要求5所述的多孔碳材料的制备方法,其特征在于:惰性气体保护下,升温速率为1~5℃/min。

7.如权利要求5所述的多孔碳材料的制备方法,其特征在于:惰性气体为氮气。

8.如权利要求6所述的多孔碳材料的制备方法,其特征在于:所述水和乙醇的混合溶液中水和乙醇的体积比为1:1~3:1。

9.一种用于超级电容器的多孔碳基电极材料的制备方法,其特征在于:包含按照权利要求5-8所述的多孔碳材料的工序后得到的产物与导电剂、粘结剂进行结合的工序。

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