[发明专利]一种基于废弃回收环氧树脂的多孔碳材料及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种基于废弃回收环氧树脂的多孔碳材料的应用，其特征在于，该多孔碳材料应用于制备超级电容器的工作电极，该多孔碳材料的制备方法包括以下步骤：

（1）用粉碎机将块状废弃环氧树脂机械粉碎；所述的废弃环氧树脂为淡黄色块状固体，密度为1.15-1.20 g/cm³，软化点为70-120℃；

（2）将破碎的环氧树脂颗粒浸泡在N-甲基吡咯烷酮后，置于微波反应器中，进行微波辅助加热溶胀；所述微波的功率为300-600 W，时间为5-15 min；

（3）将溶胀后的环氧树脂颗粒过滤、洗涤后，进行干燥；

（4）将干燥后的环氧树脂置于，在氮气氛围下恒温预碳化；所述预碳化的温度为400-600℃，时间为2-4 h；

（5）将预碳化的环氧树脂和碱加入溶剂中，搅拌，使混合均匀，再进行干燥；所述预碳化的环氧树脂和碱的质量比为1: (1-3)；

（6）将干燥的固体混合物在氮气氛围下活化碳化，取出后用盐酸和去离子水洗涤后，进行干燥，得到基于废弃回收环氧树脂的多孔碳材料；所述活化碳化的温度为600-900℃，时间为4-6 h。

2.根据权利要求1所述的一种基于废弃回收环氧树脂的多孔碳材料的应用，其特征在于，所述的N-甲基吡咯烷酮密度为1.015-1.028 g/cm³。

3.根据权利要求1所述的一种基于废弃回收环氧树脂的多孔碳材料的应用，其特征在于，步骤（1）中所述粉碎的速度为2800-3200 r/min，时间20-30 min；步骤（2）中所述破碎的环氧树脂颗粒与N-甲基吡咯烷酮的质量体积比为(1-3) g: (20-40) mL。

4.根据权利要求1所述的一种基于废弃回收环氧树脂的多孔碳材料的应用，其特征在于，步骤（3）中所述洗涤的次数为5-10次；所述干燥温度为70-90℃，时间为4-8 h。

5.根据权利要求1所述的一种基于废弃回收环氧树脂的多孔碳材料的应用，其特征在于，步骤（5）中所述搅拌的时间为6-12 h；所述干燥的温度为70-90℃，时间为6-18 h；步骤（6）中所述干燥的温度为70-90℃，时间为6-18 h。

6.根据权利要求1所述的一种基于废弃回收环氧树脂的多孔碳材料的应用，其特征在于，超级电容器的工作电极的制备，包括以下步骤：

（1）将多孔碳材料作为活性物质，与导电剂、粘结剂混合后，滴加NMP进行研磨，使之混合均匀后，涂覆在泡沫镍上；

（2）将各物质在泡沫镍上压实，并干燥后，得到负载有活性多孔碳材料的工作电极。

7.根据权利要求6所述的一种基于废弃回收环氧树脂的多孔碳材料的应用，其特征在于，所述的导电剂为炭黑，粒径为30-40 nm，比表面积为380-400 m²/g，电阻率≤2 Ω·m；

所述的粘结剂为聚偏氟乙烯，熔点为166-170℃，密度为1.77-1.80 g/cm³，热变形温度为112-145℃；

所述的泡沫镍为三维网状材料，孔隙率为95-98%，通孔率≥98%，体积密度为0.1-1.0g/cm³；

所述的活性物质、导电剂和粘结剂的质量比为(6-10): (0.5-1.5): (0.5-1.5)，所述的活性物质的质量为泡沫镍前后质量增量的0.7-0.9倍。

8.根据权利要求6所述的一种基于废弃回收环氧树脂的多孔碳材料的应用，其特征在于，所述压实的压力为5-10 MPa；所述干燥的温度为70-90℃，时间为12-36 h。