[发明专利]一种生物质基多孔碳气凝胶的超级电容器电极材料及其制法

权利要求书

1.一种生物质基多孔碳气凝胶的超级电容器电极材料，其特征在于：所述生物质基多孔碳气凝胶的超级电容器电极材料制备方法如下：

(1)在氮气氛围中，向1,4-二氧六环溶剂中加入苯乙烯、丙烯腈、马来酸酐和RAFT试剂和引发剂，置于热反应装置中，加热至70-80℃，搅拌反应48-72h，冷却、沉淀、过滤、洗涤并干燥，制备得到硫代聚(苯乙烯-丙烯腈-马来酸酐)；

(2)在氮气氛围中，向N,N-二甲基甲酰胺溶剂中加入硫代聚(苯乙烯-丙烯腈-马来酸酐)、聚乙二醇甲基丙烯酸酯和偶氮二异丁腈，置于热反应装置中，加热至70-80℃，搅拌反应18-36h，冷却、沉淀、过滤、洗涤并干燥，将得到的聚(苯乙烯-丙烯腈-马来酸酐)-聚乙二醇甲基丙烯酸酯嵌段共聚物置于丙酮溶剂中搅拌溶解，加入蒸馏水，加热至60-70℃，搅拌30-60min，制备得到嵌段共聚物胶束；

(3)向嵌段共聚物胶束中加入乙醇溶剂，搅拌均匀后加入碱木质素、间苯二酚和甲醛的水溶液，置于微波反应仪中进行反应，制备得到木质素基凝胶包覆嵌段共聚物胶束；

(4)将木质素基凝胶包覆嵌段共聚物胶束通过冷冻干燥除去溶剂，得到木质素基气凝胶，并置于气氛炉中进行高温碳化过程，制备得到生物质基多孔碳气凝胶的超级电容器电极材料。

2.根据权利要求1所述的一种生物质基多孔碳气凝胶的超级电容器电极材料，其特征在于：所述步骤(1)中的RAFT试剂为二硫代苯甲酸异丁酯，引发剂为过氧化二苯甲酰，苯乙烯、丙烯腈、马来酸酐和二硫代苯甲酸异丁酯、过氧化二苯甲酰的质量比为100:30-60:80-100:3-5:15-20。

3.根据权利要求1所述的一种生物质基多孔碳气凝胶的超级电容器电极材料，其特征在于：所述步骤(1)中的热反应装置包括油浴槽，油浴槽内部下方设置有加热片，油浴槽上方活动连接有盖板，油浴槽内壁固定连接有卡槽，卡槽活动连接有支撑杆，支撑杆活动连接有转动轮，转动轮活动连接有固定夹，固定夹活动连接有反应瓶。

4.根据权利要求1所述的一种生物质基多孔碳气凝胶的超级电容器电极材料，其特征在于：所述步骤(2)中硫代聚(苯乙烯-丙烯腈-马来酸酐)、聚乙二醇甲基丙烯酸酯和偶氮二异丁腈的质量为100:80-120:0.8-1.2。

5.根据权利要求1所述的一种生物质基多孔碳气凝胶的超级电容器电极材料，其特征在于：所述步骤(3)中嵌段共聚物胶束、碱木质素、间苯二酚和甲醛的质量比为300-400:100:80-120:125-160。

6.根据权利要求1所述的一种生物质基多孔碳气凝胶的超级电容器电极材料，其特征在于：所述步骤(4)中高温碳化过程为氮气氛围下750-850℃，炭化3-4h。