[发明专利]联合活化制备竹炭基超级电容器电极材料的方法

摘要

本发明公开了一种联合活化制备竹炭基超级电容器电极材料的方法，包括：将竹子清洗，烘干，然后置于高温炉内，在氩气保护下，炭化，得到竹炭；将竹炭研磨成粉末，过筛，获得竹炭粉末；将竹炭粉末加入碱性溶液中，搅拌，直接将混合料液蒸发烘干，通入物理活化剂高温活化，冷却，得到活化后的竹炭材料；将竹炭材料分别通过去离子水和乙醇浸泡，干燥，得到竹炭基超级电容器电极材料。本发明的制备方法具有操作简单易行，可重复性强，成本低，与化学活化相比对环境污染较小的特点。利用本方法制备的竹炭材料作为超级电容器电极材料，此炭化及物理化学联合活化制备方法能够有效增大材料比表面积，从而进一步提高超级电容器的比电容量，增强其循环性能。

主权项

1.一种联合活化制备竹炭基超级电容器电极材料的方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤一、将竹子分别用乙醇和去离子水清洗后，在温度60～120℃下烘干12～48小时；步骤二、将烘干后的竹子置于瓷舟中，然后放置在高温炉内，在氩气保护下，以10‑30℃/分钟的升温速度升温至500‑1000℃，炭化1‑12小时，得到竹炭；步骤三、将竹炭研磨成粉末，用10～300目的筛子过筛，获得颗粒均匀的竹炭粉末；步骤四、将竹炭粉末加入氢氧化钾溶液中，搅拌10～30min，然后直接将混合料液蒸发烘干，并以10‑30℃/分钟的升温速度升温至500‑1000℃，同时通入物理活化剂，活化1‑12小时，自然冷却，得到活化后的竹炭材料；所述氢氧化钾溶液的浓度为1～5mol/L；所述物理活化剂为CO2，物理活化剂通入的速度为10‑500sccm；步骤五、将竹炭材料分别通过去离子水和乙醇浸泡，干燥，得到竹炭基超级电容器电极材料；其中，所述步骤一和步骤二之间还包括以下过程：将烘干后的竹子粉碎，并用50～100目的筛子过筛，按重量份，取过筛后的竹子粉末20～30份、30～50份异丙醇、30～50份1～2mol/L的氢氧化钠溶液，搅拌反应1～3h，得到混合料液，然后将混合料液加热至80℃并加入不锈钢球形容器中，同时加入10～20份季铵化试剂，并将球形容器置于四轴研磨仪上，开启四轴研磨仪，带动不锈钢球形容器无规旋转，反应30～60min；过滤干燥，得到预处理竹子；所述不锈钢球形容器的进料口通过螺纹盖密封，螺纹盖密封连接后与不锈钢球形容器的表面齐平。