[发明专利]一种小粒径石墨烯复合石油焦基活性炭的制备方法及超级电容器

权利要求书

1.一种石墨烯复合石油焦基活性炭的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

A)将石油焦颗粒与活化剂在第一气体的条件下进行焦化和活化，再洗涤后得到活性炭分散液；

B)将上述步骤得到的活性炭分散液、小粒径氧化石墨烯溶液和还原剂混合加热进行化学还原后，得到半成品；

C)在第二气体的条件下，将上述步骤得到的半成品进行热处理后，得到石墨烯复合石油焦基活性炭。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述小粒径氧化石墨烯溶液的质量浓度为0.1％～1％；

所述小粒径氧化石墨烯溶液中，小粒径氧化石墨烯的平均粒径为2～5μm。

3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述石油焦包括蜂窝焦、海绵焦、弹丸焦和针状焦中的一种或多种；

所述石油焦颗粒的粒径为10～14μm；

所述活化剂包括氢氧化钾、氢氧化钠、氢氧化锂和氢氧化钙其中一种或多种。

4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述石油焦颗粒与活化剂的质量比为1：(2～4)；

所述活化剂为颗粒状活化剂，所述颗粒状活化剂的粒径为10～15μm；

所述第一气体包括空气、氧气、氢气、氮气、惰性气体、二氧化碳和水蒸气中的一种或多种。

5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述焦化的温度为500～600℃，所述焦化的时间为0.5～1小时；

所述活化的温度为700～900℃，所述活化的时间为2～3小时；

所述洗涤包括酸洗和或水洗。

6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述活性炭分散液的浓度为0.01～0.1g/mL；

所述小粒径氧化石墨烯占所述活性炭的质量比为0.5％～10％；

所述还原剂与所述小粒径氧化石墨烯的体积质量比为(1～3)mL：1g。

7.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述加热的温度为70～90℃，所述化学还原的时间为5～8小时；

所述还原剂包括水合肼、硼氢化钠、亚硫酸钠和维生素C中的一种或多种；

所述第二气体包括还原性气体和保护性气体的混合气体或还原性气体。

8.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于，所述还原性气体包括氢气和/或氨气；

所述保护性气体包括氮气和/或惰性气体；

所述热处理的温度为700～900℃，所述热处理的时间为0.5～2小时。

9.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述热处理后还包括破碎、筛选和磁选步骤中的一种或多种；

所述石墨烯复合石油焦基活性炭的粒径为10～15μm。

10.一种超级电容器，其特征在于，包含权利要求1～9任意一项所制备的石墨烯复合石油焦基活性炭。