[发明专利]一种可用于超级电容器电极的活性炭材料及其制备方法

权利要求书

1.一种可用于超级电容器电极的活性炭材料，其特征在于，所述活性炭材料通过含碱和磷化合物的复合活化剂在真空或保护气氛中在500℃～1200℃对石油焦粉进行活化而得到，碱与磷化合物的质量比为1:（0.3～0.6），所述碱为NaOH和/或KOH，所述磷化合物为磷酸钠、磷酸钾、磷酸氢钠、磷酸氢钾中的至少一种，所述活性炭材料为含磷的复合活性炭，所述活性炭材料中磷原子含量为1000ppm～20000ppm，所述活性炭材料的比表面积为1600m²/g～2500m²/g，所述活性炭材料的颗粒中孔径为2nm～5nm的孔道占有率为20%～50%。

2.一种制备权利要求1所述材料的方法，其特征在于，所述方法包括：

1）将碱与磷化合物按1:（0.3～0.6）质量比混合后溶于蒸馏水中，搅拌均匀，作为复合活化剂溶液使用，所述碱为NaOH和/或KOH；

2）以石油焦粉和极性有机溶剂为原料，将两者加入步骤1）制得的复合活化剂溶液中，搅拌均匀后放置，得到混合料；

3）将步骤2）中得到的混合料搅拌均匀，待干燥后，在真空或保护气氛中在500℃～1200℃进行活化，活化结束后冷却到室温；

4）将步骤3）中活化得到的粉体酸洗，然后用蒸馏水洗至中性干燥即得所述活性炭材料。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述步骤1）中蒸馏水的用量为碱与磷化合物总质量的0.5～10倍。

4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述步骤1)中的搅拌均匀后放置0.1～10小时，冷却至室温。

5.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述步骤2）中石油焦粉的加入量为碱与磷化合物总质量的0.1～1倍。

6.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述步骤2）中石油焦粉的粒度为1～100微米。

7.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述步骤2）中极性有机溶剂的加入量为1克石油焦粉加入0.05mL～0.5mL极性有机溶剂。

8.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述步骤2）中极性有机溶剂为甲醇、乙醇、丙酮中的至少一种。

9.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述步骤2）中搅拌均匀后放置0.1～10小时。

10.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述步骤3）中混合料在30～100℃下搅拌0.1～10小时，然后在50～300℃下进行加热干燥。

11.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述步骤3）中活化在活化炉中进行，活化炉的升温速率为1℃/分钟～20℃/分钟，升温至500℃～1200℃，保温活化0.5～10小时。

12.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述步骤3）中保护气氛为氩气、氮气中的至少一种。

13.根据权利要求2-12中任一所述的方法，其特征在于，所述步骤4）中将所述活化后的粉体用盐酸酸洗，所述盐酸的浓度为0.5～10mol/L。