[发明专利]一种超级电容碳制备方法

说明书

本发明公开了一种超级电容碳制备方法，包括以下步骤：S1、将颗粒状的果壳在高温下进行炭化处理，S2将处理后的炭化料进行两次气体活化处理获得颗粒炭，S3将活化处理后的颗粒炭进行酸洗处理，S4将酸洗后的颗粒炭进行水洗，然后进行干燥处理获得活性炭，S5、将活性炭进行研磨、干燥，然后进行粉体化加工，使活性炭达到需要的粒径和形状要求，获得超级电容碳。本发明与现有技术相比的优点在于：通过该方法制备出的材料比电容量高，适合作为超级电容器的电极材料，清洁无污染、成本低、适合规模化生产。

技术领域

本发明涉及电容材料制备技术领域，具体是指一种超级电容碳制备方法。

背景技术

近年来，超级电容器作为一种新型的储能装置，因具有充放电速度快、循环寿命长和安全无污染等优点受到人们的青睐，被广泛应用于电动汽车、电子设备和智能电网等领域，超级电容器主要由电极材料、电解液和隔膜组成，其中，电极材料是决定超级电容器电化学储能性能的关键因素，目前，炭材料是超级电容器电极材料中应用较为广泛的一种，常用的炭材料包括活性炭、碳纳米管、石墨烯、碳气凝胶、炭纤维和金属碳化物制得的炭材料，在上述提及的炭材料中，超级电容碳以其制备方法简单、成本低廉的优点，成为最可能实现工业化生产的超级电容器电极材料，当前用作超级电容器电极材料的超级电容碳主要通过碱金属化合物活化法制备得到，该法可以使得超级电容器能够拥有较高的比电容量和能量密度，但是碱金属化合物活化法对设备具有很强的腐蚀性，成本高昂，环境污染严重，且存在严重的安全生产问题，因此碱金属化合物活化法并不适于大规模的生产，这些问题都有待解决，所以需要对此进行改进。

发明内容

本发明要解决的技术问题是克服以上的技术缺陷，提供一种比电容量高的、适合作为超级电容器的电极材料的、清洁无污染、成本低、适合规模化生产的一种超级电容碳制备方法。

为解决上述技术问题，本发明提供的技术方案为：一种超级电容碳制备方法，包括以下步骤：

S1、将颗粒状的果壳在高温下进行炭化处理。

S2将处理后的炭化料进行两次气体活化处理获得颗粒炭。

S3将活化处理后的颗粒炭进行酸洗处理。

S4将酸洗后的颗粒炭进行水洗，然后进行干燥处理获得活性炭。

S5、将活性炭进行研磨、干燥，然后进行粉体化加工，使活性炭达到需要的粒径和形状要求，获得超级电容碳。

本发明与现有技术相比的优点在于：一种超级电容碳制备方法，包括以下步骤：

S1、将颗粒状的果壳在高温下进行炭化处理。

S2将处理后的炭化料进行两次气体活化处理获得颗粒炭。

S3将活化处理后的颗粒炭进行酸洗处理。

S4将酸洗后的颗粒炭进行水洗，然后进行干燥处理获得活性炭。

S5、将活性炭进行研磨、干燥，然后进行粉体化加工，使活性炭达到需要的粒径和形状要求，获得超级电容碳。

作为改进，所述步骤S1中将颗粒或成型的果壳在400至500℃温度下进行炭化，所述炭化的温度通过升温达到，所述升温的速率≤15℃/min，炭化时间为4至8小时。

作为改进，所述步骤S2中所述两次气体活化用活化剂分别为水蒸气、二氧化碳，且两次气体活化用活化剂不同，分别在水蒸汽和二氧化碳的使用条件下依次进行第一次、第二次活化、第一次活化温度为600至800℃，活化的时间为30至120min；第二次活化温度为800至1000℃，活化的时间为30至180min。

作为改进，所述步骤S4中酸洗用的酸为盐酸，酸浓度为0.1至20wt％，酸洗温度为50至120℃，酸洗时间为0.2至16小时。