[发明专利]一种制备超级电容器用多孔石墨烯材料的方法

摘要

本发明公开了一种制备超级电容器用多孔石墨烯材料的方法，属于炭材料制备技术领域。该方法是以煤沥青为碳源，纳米碳酸钙为模板，氢氧化钾为活化剂，三者干法研磨混合后将混合物转移至刚玉瓷舟中，置于管式炉内在常压或负压的条件下进行加热活化，直接制得超级电容器用多孔石墨烯材料。本发明以廉价的煤沥青和纳米碳酸钙为原料，具有工艺简单，成本低廉及适合工业化生产等优点。本发明制备的超级电容器用多孔石墨烯材料比表面积介于1330～1946m²/g之间，平均孔径介于2.32～3.08nm之间，所得多孔石墨烯材料作为超级电容器的电极材料表现出了较高的容量和能量密度。

主权项

一种制备超级电容器用多孔石墨烯材料的方法，其特征在于该方法具体步骤如下：(1)反应物的预处理：将煤沥青放入研钵中，加入纳米碳酸钙混合均匀，再加入氢氧化钾，所得三者的混合物研磨至混合均匀，所述煤沥青的质量占混合物总质量的15.6％～25.9％，所述纳米碳酸钙的质量占混合物总质量的51.9％～62.2％；(2)多孔石墨烯材料的制备：把步骤(1)得到的反应物放入刚玉瓷舟中，然后将所述刚玉瓷舟置于管式炉内，预先通入惰性气体将管式炉内的空气排净，管式炉内的气体压力保持在常压或负压条件下，以5℃/min的升温速率将管式炉加热至200℃，恒温0.5h，继续以5℃/min的升温速率将管式炉加热至750℃后，恒温1h，再以5℃/min的升温速率将管式炉加热至950℃，恒温1h后自然降至室温，最后将得到的产物取出、磨碎后，经酸洗、蒸馏水洗涤至中性，干燥后得到超级电容器用多孔石墨烯材料；所述惰性气体为氮气或氩气；所述负压是指通过泵抽使管式炉内的气体的压力介于–0.05MPa～–0.1MPa之间。