[发明专利]一种用于超级电容器电极的高比表面积垂直孔道的块状碳材料及其制备方法在审
申请号: | 201910680758.7 | 申请日: | 2019-07-26 |
公开(公告)号: | CN110240159A | 公开(公告)日: | 2019-09-17 |
发明(设计)人: | 李晓锋;戴千;伍敬;曾美娇;于中振 | 申请(专利权)人: | 北京化工大学 |
主分类号: | C01B32/318 | 分类号: | C01B32/318;C01B32/348;H01G11/24;H01G11/34 |
代理公司: | 北京五月天专利商标代理有限公司 11294 | 代理人: | 王振华 |
地址: | 100029 *** | 国省代码: | 北京;11 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 碳材料 超级电容器电极 导电性 垂直孔道 制备 形貌 碱溶液浸泡 高温活化 宏观结构 块状材料 亲水性 碳粉末 活化 省时 碳化 安全 | ||
1.一种用于超级电容器电极的高比表面积垂直孔道的块状碳材料的制备方法,其特征在于,通过碱溶液浸泡及高温活化使块状碳材料比表面积大幅度提高,并且能够保持其形貌,具有亲水性和较高的导电性。
2.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述的制备方法包括步骤如下:
(1)块状碳材料的预处理:将块状碳材料浸泡在碱溶液中,然后置于烘箱中烘干,以备后续使用;
(2)高温活化:将上述得到的块状碳材料置于管式炉中,惰性气体氛围下,高温反应一定时间,降至室温后,取出待用;
(3)块状碳材料高温后后处理:将步骤(2)中反应后的碳状材料置于一定浓度的酸溶液中浸泡并用去离子水冲洗,反复多次,使其pH为中性,然后烘干。
3.根据权利要求2所述的制备方法,其特征在于,所述的碱为氢氧化钠、氢氧化钾、强氧化锂、氢氧化钡和氢氧化铯中的一种或几种;所述的酸为盐酸、硝酸、硫酸、磷酸、氢溴酸和氢碘酸中的一种或几种。
4.根据权利要求2所述的制备方法,其特征在于,所述的块状碳的种类可为任意种类,所述的块状碳材料的尺寸可为任意尺寸,其碳氧比可为任意比例。
5.根据权利要求2所述的制备方法,其特征在于,所述的碱溶液的浓度为0.01M~饱和,优选为2M~饱和;所述的酸溶液的浓度为0.01M~饱和,优选为0.1M~2 M;所述的浸泡的时间可为2~72h,优选6-24h;所述的烘干的时长为2~72h,优选6-24h。
6.根据权利要求2所述的制备方法,其特征在于,所述的管式炉中,高温处理为在惰性气体保护下,高温反应的温度为600~1200℃,优选750~1000℃;反应时长30~480min,优选为60~300min。
7.权利要求1-7中任一项所述的制备方法制备得到的块状碳材料。
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