[发明专利]一种用松针基活性炭材料制备超级电容器电极材料的方法

摘要

本发明提供了一种用松针基活性炭材料制备超级电容器电极材料的方法，它主要是将松针通过真空冷冻干燥技术预处理，经过高温600～900℃制备得松针生物碳，再将松针生物碳和活化剂按质量百分比1:0.5～4混合均匀，500～900℃恒温碳化0.5～2小时，制得活化产物，将活化产物用浓酸浸泡后洗涤、烘干，制得超级电容器电极材料(AC-PN)。本发明的松针原料来源广泛，可再生，成本低廉，制备工艺简便，反应条件相对温和，重复性好，易实现产业化；制备的松针基活性炭材料拥有较高比电容，循环稳定性好，比表面积高达1382m²g^-1，平均孔径为3.67nm，在6M KOH溶液中，1A g^-1电流密度下，测得电容高达181Fg^-1，且循环稳定性好，是一种相对理想的超级电容器电极材料。

主权项

一种用松针基活性炭材料制备超级电容器电极材料的方法，其特征在于：它包括以下步骤：(1)将采集的松针将采集的松针用无水乙醇、去离子水分别洗涤3次，之后放入真空冷冻干燥机中在真空度4.0Pa，‑103℃的条件下冻干处理24h，取出待用；(2)将步骤(1)的松针置于石英舟中放入管式电阻炉中，在气氛保护下，以5℃/min的升温速率，升温至600～900℃，此温度下恒温碳化1～3小时，待其冷却至室温，取出碳化产物，研磨成细粉状，分别用无水乙醇、去离子水洗涤3～5次，最后将碳化产物置于烘箱中60～80℃，干燥10h，即得松针生物碳；(3)将步骤(2)的松针生物碳和活化剂按质量百分比1:0.5～4混合均匀，置于箱式气氛炉中，在气体保护下，以5℃/min的升温速率，升温至500～900℃，在此温度下恒温碳化0.5～2小时，待其冷却至室温，取出活化产物；(4)将步骤(3)的活化产物置于浓酸浸泡3～10h，之后超声处理0.5～2小时，超声功率为60W，稀释上述混合物到300mL，用无水乙醇和去离子水洗涤至中性，最后将产物置于烘箱中60～80℃，干燥10h，制得超级电容器电极材料。