[发明专利]制备活化的碳材料的方法

权利要求书

1.用于制备活化的碳材料的方法，包括在反应室内使得含碳的基体与在两个电极之间的间隙中的电弧之间产生相对移动或者含碳的基体靠近电极相对移动，使得在电极和基体之间存在电弧以将基体加热至有效活化含碳的基体的基体表面温度，并且所述基体表面温度超过约3750K。

2.根据权利要求1的方法，包括使含碳的基体移动通过电弧以将基体加热至最高约4200K的基体表面温度。

3.根据权利要求1或2的方法，包括使含碳的基体移动通过电弧以便从基体基本去除非石墨碳。

4.根据权利要求1至3任一项的方法，包括使基体以基本稳定的速度移动通过电弧。

5.根据权利要求1至3任一项的方法，包括使基体步进地移动通过电弧。

6.根据权利要求1至5任一项的方法，其中至少一个电极是含碳电极。

7.根据权利要求1至6任一项的方法，其中所述基体由碳纤维构成。

8.根据权利要求7的方法，其中所述基体是由碳纤维织造的条或带。

9.根据权利要求8的方法，其中所述基体是碳纤维纸。

10.根据权利要求1至9任一项的方法，包括将基体相对于所述电极的阳极(或阴极)张紧。

11.根据权利要求1至10任一项的方法，包括使基体(或电弧)以使得基体在电弧中的停留时间小于约3秒的速度移动。

12.根据权利要求1至11任一项的方法，包括使基体以大于约3mm/s的速度移动。

13.根据权利要求1至16任一项的方法，其中将弧电流设置为使得基体的大部分非石墨碳并且仅小部分的石墨碳蒸发的水平。

14.根据权利要求1至13任一项的方法，其中将弧电流设置为使得基体的大部分非石墨碳蒸发而基本上不结构性地损害基体的石墨碳部分的水平。

15.根据权利要求1至14任一项的方法，其中所述电弧具有范围为约10安培至低于16安培的电流。

16.根据权利要求1至14任一项的方法，其中所述电弧具有范围为高于16安培至约20安培的电流。

17.根据权利要求1至16任一项的方法，其中所述电弧在具有小于5mm或大于8mm的电极间间隙的电极之间。

18.根据权利要求1至16任一项的方法，其中所述电弧在具有2至5mm范围内的电极间间隙的电极之间。

19.根据权利要求1至16任一项的方法，其中所述电弧在具有8至12mm范围内的电极间间隙的电极之间。

20.根据权利要求1至19任一项的方法，包括使气体冲刷通过反应室，其中所述气体包含足够的氧气以在冷却期间与其它物质反应而不足以实质性损害纤维地氧化纤维。

21.根据权利要求1至20任一项的方法，包括引导气流以冷却一个或这两个所述电极和/或基体。

22.根据权利要求1和21任一项的方法，包括在基体经过电弧之后，引导气流到基体上以冷却基体和/或从基体上清除碳蒸气。

23.根据权利要求1至22任一项的方法，其中所述电极和基体具有超过95％的碳纯度。

24.根据权利要求1至22任一项的方法，其中所述电极和基体具有超过99％的碳纯度。

25.用于在反应室内制备活化的碳材料的方法，包括使得在含碳的基体和在两个电极之间的电弧之间产生相对移动，或者含碳的基体从电极旁经过，从而在电极和基体之间存在电弧以活化基体，所述电弧具有足够的电压和/或电流波纹以活化基体而基本上不导致在基体上形成纳米管。

26.根据权利要求25的方法，其中提供弧电流的电源具有大于1伏的均方根电压波纹和/或大于0.5安培的电流波纹。

27.根据权利要求25或26的方法，包括使含碳的基体移动通过电弧以使非石墨碳基本上从基体上去除。

28.根据权利要求25至27任一项的方法，包括使基体以基本上稳定的速度移动通过电弧。