[发明专利]一种梯度恒温活化法制备棉秆基活性炭电极材料的方法

摘要

本发明涉及一种梯度恒温活化法制备棉秆基活性炭电极材料的方法，该方法以棉秆为原料，将棉秆经清洗粉碎后进行炭化处理，然后与活化剂混合浸渍，通过梯度恒温活化法有效控制了大、中、微孔之间的比例，形成一种具有多孔结构的超级电容器用棉秆基活性炭电极材料。本发明所述方法通过对活化时间的梯度控制来调节棉杆基活性炭的孔径，具有较高的比表面积（1900m2/g）、较合理的孔径分布和较好的电容特性，其比容量超过180F/g，且循环500次后无容量衰减，表现出良好的电容特性，这对实现棉花产业的可持续发展，促进生物质资源的开发利用、深加工及超级电容器用多孔炭电极材料的研究具有重要现实意义。

主权项

一种梯度恒温活化法制备棉秆基活性炭电极材料的方法，其特征在于按下列步骤进行：a、将棉秆清洗，粉碎成200μm‑10mm颗粒，在温度70‑120℃烘干；b、将烘干后的棉秆颗粒在惰性气体保护或真空条件下，以温度2‑50℃/min的升温速率升至400‑900℃，恒温1‑20h进行炭化，得到炭化材料；c、将炭化材料进行研磨后，与活化剂按固液比1:2‑7混合，浸渍0.5‑72h；d、将步骤c的混合物放入烘箱于温度70‑120℃进行干燥处理；e、在惰性气体保护或真空条件下，将干燥后的混合物以温度2‑50℃/min升温，在温度400‑900℃区间进行梯度恒温，在各个温度区间恒温0.25‑10h，得到活性炭材料；f、将步骤e得到的活性炭材料随炉降至室温，经洗涤至中性，然后于温度80℃进行干燥处理，即可得到用于超级电容器的棉秆基活性炭电极材料。