[发明专利]一种基于壳聚糖的超级电容电极材料及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种基于壳聚糖的超级电容器电极的制备方法，其特征是以自然界广泛存在的壳聚糖为原材料，在高压反应釜中经过不完全水热碳化后，再进行KOH活化生成黑色的碳材料，该碳材料碳元素重量百分比在50～90％，氧元素重量百分比在5～40％，氮元素重量百分比在1～7％； 该方法经过如下步骤：

(1)在磁力搅拌下先后加入1～4质量份的壳聚糖和10～12质量份的蒸馏水，持续搅拌30min；

(2)将步骤(1)配制的混合液物转入不锈钢高压反应釜内，密封加热至200～250℃恒温反应10～16h；

(3)反应结束后冷却至室温，生成的黑色粉末用蒸馏水和乙醇交替洗涤，于80～90℃恒温干燥10～12h去除全部的水分；

(4)将生成的1质量份的黑色物质与0.5～2质量份的KOH混合后转入刚玉管中，接着于管式炉中以4～6℃每分钟的升温速率加热至600～900℃进行煅烧；

(5)反应结束后冷却至室温，生成的黑色粉末用蒸馏水和乙醇交替洗涤，再于80～90℃恒温干燥10～12h去除全部的水分；

所述步骤(4)中需要在氮气保护下进行活化，气流速率为0.6～0.8升每分钟。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：步骤(1)中直接将10g壳聚糖与50mL水混合，之后进行水热碳化。

3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：步骤(2)中在不锈钢反应釜中进行水热反应的时候，加入磁力搅拌子，以1000～1200转每分钟的速度进行搅拌。

4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：步骤(3)需要将水热生成的固体在醇水体系中浸泡4～6个小时，之后在4000～4500转每分钟的转速下离心。

5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：步骤(4)中直接将壳聚糖水热之后的固体与KOH固体粉末混合。

6.一种权利要求1所述的基于壳聚糖的超级电容器电极的制备方法所制备的基于壳聚糖的超级电容器电极。

7.一种权利要求1所述的基于壳聚糖的超级电容器电极的制备方法所制备的基于壳聚糖的超级电容器电极的应用，其特征在于，作为电极材料用于水溶液或有机体系的电化学电容器。