[发明专利]一种高比表活性炭、超级电容电极及其制备方法

权利要求书

1.一种用于超级电容电极的高比表活性炭，其特征在于，以烟叶为碳源，利用K₂CO₃一步法活化得到，所述活性炭的比表面积为1800～2300m²/g，微孔范围0.74～2nm，总孔容为1～1.4cm³·g^-1；

所述K₂CO₃一步法的具体步骤为：

S101：选用烟叶，用清水反复清洗干净，并在40～90℃烘箱中干燥5～12h，将干燥后的废弃烟叶使用粉碎机破碎，过100目筛后收集备用；

S102：无水碳酸钾与烟草粉末按质量比为3：1的比例混合，充分研磨；

S103：将研磨后的样品置于舟形坩埚中，在氩气气氛保护下，于管式炉中从室温以10℃/min的升温速率加热到800～900℃，恒温50～80min，

S104：冷却后取出样品，先使用蒸馏水或去离子水水洗后，加入1M的稀盐酸搅拌10～15h，除去剩余活化剂和多孔碳中的金属离子，过滤并用去离子水反复洗涤至中性，干燥；水洗液重结晶得到K₂CO₃。

2.根据权利要求1所述高比表活性炭，其特征在于，所述活性炭的比表面积为2058m²·g^-1，总孔容1.20389cm³·g^-1。

3.一种超级电容电极，其特征在于，在权利要求1或2所述高比表活性炭中添加导电剂和粘结剂制作而成。

4.根据权利要求3所述超级电容电极，其特征在于，所述活性炭、导电剂和粘结剂质量比为8：1：1。

5.根据权利要求3所述超级电容电极，其特征在于，所述导电剂为炭黑；所述粘结剂为聚四氟乙烯。

6.一种权利要求3、4或5所述超级电容电极的制备方法，其特征在于，顺次包括以下步骤：

S201：将所述活性炭、导电剂及粘结剂按预设质量比混合；

S202：移取预设体积的无水乙醇加入S201所得混合物；

S203：超声处理10～60min；

S204：将超声处理后的混合物涂覆在泡沫镍集电极上；

S205：涂覆完的电极在真空干燥箱中100～150℃下干燥6～15h，使用5～20MP a压力压制成片；

S206：将压制片置于电解液中浸泡5～20h，得到超级电容电极。

7.根据权利要求6所述超级电容电极的制备方法，其特征在于，顺次包括以下步骤：

S201：将所述活性炭、导电剂及粘结剂按8:1:1的质量比混合；

S202：每5mgS201所述混合物，移取1ml无水乙醇加入S201所得混合物；

S203：超声处理30min；

S204：用移液枪将超声处理后的混合物涂覆在1cm²泡沫镍集电极上；

S205：涂覆完的电极在真空干燥箱中120℃下干燥12h，使用10MP a压力压制成片；

S206：将压制片置于6M的KOH溶液中浸泡12h，得到超级电容电极。