[发明专利]一种生物质基活性炭电极材料的制备方法

摘要

发明名称一种生物质活性炭电极材料的制备方法摘要本发明涉及电极材料的制备领域，具体为一种生物质基活性炭电极材料的制备方法。该方法包括如下步骤生物质材料的氧化过程；有机胺与碱性化合物的混合溶液浸渍；碳化；与活化剂的混合；活化；其中活化温度为500~1000℃，优选500~800℃，最优选500~650℃；洗涤、烘干，获得超级电容器电极用活性炭材料；并进行了电性能测试。本发明制备出的产品在超级电容器中表现出高的能量密度和长的循环寿命。

主权项

一种生物质基活性炭电极材料的制备方法按以下步骤进行：步骤1.生物质材料的氧化处理：将生物质原料置于80~100℃的去离子水中，蒸煮2~4 h，过滤脱水，用氧化剂溶液浸渍，氧化剂溶液浓度1%~20%，优选8%~15%，氧化处理2~5 h，处理温度25~100℃，随后用去离子洗涤、过滤脱除氧化剂；步骤2. 上述步骤1中，氧化处理的生物质原料，进行有机胺与碱性化合物的混合溶液浸渍处理，混合溶液中有机胺：碱性化合物的摩尔比为1.0:0~1.0:4.0，优选1.0:1.0~1.0:4.0，浸渍10~24 h，70~100℃烘干，得到碳化前躯体；步骤3.上述步骤2中，碳化前躯体的碳化：碳化前驱体置于管式气氛炉中，500~600℃，在惰性气体气氛下碳化，惰性气体流量100~300 ml/min，碳化时间1~3 h，管式气氛炉自然降温，研磨碳化产物，得到碳化物；步骤4. 上述步骤3中，碳化物与活化剂的混合，按照活化剂与碳化物的重量比1.0:1.0~6.0:1.0，将碳化物与活化剂混合于去离子水中，搅拌1~3 h，80~100℃蒸发干燥，得到活化前驱体；步骤5. 上述步骤4中，活化前驱体的活化：活化前驱体置于管式气氛炉中，升温至500~1000℃，优选500~800℃，最优选500~650℃，在惰性气体气氛中活化处理，惰性气体流量100~300 ml/min，活化时间2~4 h，管式气氛炉自然降温，研磨产物，稀盐酸洗涤、去离子水洗涤，直至pH值=7.0，过滤脱水干燥，即制得电极用活性炭材料；步骤6. 应用：制备的活性炭作为超级电容器和离子电池的电极材料在不同电解液中进行电性能测试。