[发明专利]用于超级电容器电极的烟杆基多孔炭材料及制备方法

权利要求书

1.一种用于超级电容器电极的多孔炭材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤一　原料预处理：将原料烟杆废弃物通过化学脱水的方式进行干燥处理，然后磨粉制得烟杆粉末；

步骤二　烟杆粉末的炭化-活化处理：将步骤一所制得的干燥的烟杆粉末置于活化剂溶液中浸泡8~12 h，经脱水干燥后进行炭化-活化处理，冷却后制得含有杂质的多孔炭材料；其中所述活化剂选自Na2CO3、K2CO3、NaHCO3或KHCO3 中的一种或几种，且活化剂溶液中碱金属离子的总浓度为2.0～3.8 mol/L，活化剂溶液与烟杆粉末样的质量比范围为（0.5～2.5）:1；

步骤三　杂质多孔炭材料的提纯处理：将步骤二所制得的含有杂质的多孔炭材料先用热水浸泡4~8 h，再用体积浓度为10~20 %盐酸溶液浸泡，控制溶液pH值在2~3，而后再用热水洗涤，控制洗涤后物料的pH值为6.5~7，烘干后得到多孔炭材料；

步骤四　多孔炭材料的去官能团处理：将步骤三所制得的多孔炭材料球磨和筛分，选择粒径为5~20 μm的粉末，在压力为0.01~0.02 MPa、升温速率为3~5 ℃/min、热处理温度为550~700 ℃和保温时间为1~3 h的条件下进行真空高温热处理，制得最终产品。

2.如权利要求1所述用于超级电容器电极的多孔炭材料的制备方法，其特征在于：需在250~400 ℃的温度下化学脱水0.5~2 h，然后将干燥后的原料烟杆废弃物破碎至5 mm以下。

3.如权利要求1所述用于超级电容器电极的多孔炭材料的制备方法，其特征在于：所述活化剂采用不同金属阳离子的碳酸盐时，两种阳离子溶液摩尔浓度的混合比值为0.5~2。

4.如权利要求1所述用于超级电容器电极的多孔炭材料的制备方法，其特征在于：所述原料烟杆废弃物中的金属盐类和矿物质的质量之和占总质量的8~13%。

5.一种用于超级电容器电极的多孔炭材料，其特征在于：采用如权利要求1～4之一所述的方法制备得到。

6.如权利要求4所述的用于超级电容器电极的多孔炭材料，其特征在于：优选比表面积为1500～2200 m2/g、总孔容为1.02～2.0 cm3/g、孔径集中分布在1.5～3 nm之间和中孔率达到30%～50%的多孔炭材料。