[发明专利]一种生物质基碳电极材料及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种生物质基碳电极材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)将蒲棒采用KOH溶液进行活化处理，得到处理蒲棒；

(2)将步骤(1)处理蒲棒冷冻干燥，至表面水分完全蒸干，得到冻干活化蒲棒；

(3)将步骤(2)的冻干活化蒲棒在保护气氛下进行退火处理，得到碳化蒲棒；

(4)将步骤(3)的碳化蒲棒与硝酸溶液混合，然后经离心、烘干、研磨，得到生物质基碳电极材料。

2.根据权利要求1所述的一种生物质基碳电极材料的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中蒲棒为撕成绒状的蒲棒，所述蒲棒的活化处理方法为：将绒状的蒲棒加入至KOH溶液中搅拌4-6h。

3.根据权利要求2所述的一种生物质基碳电极材料的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中KOH溶液浓度为1-6mol/L，蒲棒的质量与KOH溶液的体积比为1-3g：10-30mL。

4.根据权利要求1所述的一种生物质基碳电极材料的制备方法，其特征在于，所述步骤(2)中冷冻干燥条件为：于-80--60℃下干燥24-48h。

5.根据权利要求1所述的一种生物质基碳电极材料的制备方法，其特征在于，所述步骤(3)中退火处理条件为：以5-8℃/min的升温速率，于600-800℃下退火2-4h。

6.根据权利要求1所述的一种生物质基碳电极材料的制备方法，其特征在于，所述步骤(4)中硝酸溶液的体积分数为20-40％，所述碳化蒲棒与硝酸溶液的质量比为2-4：20-40。

7.一种权利要求1-6任一项所述的制备方法制得的生物质基碳电极材料。

8.一种利用权利要求7所述的生物质基碳电极材料制备的正极材料。

9.一种权利要求8所述的正极材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

将生物质基碳电极材料、导电剂Super P导电炭黑和胶黏剂聚偏氟乙烯混合，加入N,N'二甲基乙酰胺后研磨至得到均相的黑色泥浆，将黑色泥浆均匀铺设于集流体碳纸上，经干燥、压制，得到正极材料；

其中，生物质基碳电极材料、导电剂Super P导电炭黑和胶黏剂聚偏氟乙烯的质量比为8：1：1。

10.一种权利要求8所述的正极材料在制备超级电容器正极材料中的应用。