[发明专利]锂离子电容器用的氮掺杂多孔炭材料及其低温共融溶剂活化生物质废弃物高效的制备方法在审
| 申请号： | 201911063366.2 | 申请日： | 2019-10-31 |
| 公开（公告）号： | CN110697708A | 公开（公告）日： | 2020-01-17 |
| 发明（设计）人： | 邓远富;邹凯翔 | 申请（专利权）人： | 华南理工大学 |
| 主分类号： | C01B32/324 | 分类号： | C01B32/324;C01B32/348;H01G11/24;H01G11/34;H01G11/50 |
| 代理公司： | 44102 广州粤高专利商标代理有限公司 | 代理人： | 何淑珍;冯振宁 |
| 地址： | 510640 广*** | 国省代码： | 广东;44 |
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| 摘要： | |||
| 搜索关键词： | 前驱体 生物质废弃物 多孔炭材料 氮掺杂 溶剂 制备 锂离子电容器 混匀 煅烧 氯化物 电化学性能 工业化应用 固体活化剂 含氮化合物 活性添加剂 溶剂活化 研磨 传统的 产率 可控 加热 洗涤 能耗 环保 | ||
1.一种低温共融溶剂活化生物质废弃物高效制备锂离子电容器用的氮掺杂多孔炭材料方法，其特征在于，包括如下步骤：
（1）将含氮化合物、氯化物和活性添加剂混合均匀，加热处理，得到低温共融溶剂，保持温度不变，将粉碎后的生物质废弃物加入所述低温共融溶剂中，混合均匀，冷却至室温，得到前驱体；
（2）在保护气氛下将步骤（1）所述前驱体升温进行煅烧处理，研磨成粉，得到煅烧后的产物，洗涤，干燥，得到所述锂离子电容器用的氮掺杂多孔炭材料。
2.根据权利要求1所述的低温共融溶剂活化生物质废弃物高效制备锂离子电容器用的氮掺杂多孔炭材料方法，其特征在于，步骤（1）所述含氮化合物为尿素及硫脲中的一种或这两者的混合物。
3.根据权利要求1所述的低温共融溶剂活化生物质废弃物高效制备锂离子电容器用的氮掺杂多孔炭材料方法，其特征在于，步骤（1）所述氯化物为ZnCl2及MgCl2中的一种或这两者的混合物。
4.根据权利要求1所述的低温共融溶剂活化生物质废弃物高效制备锂离子电容器用的氮掺杂多孔炭材料方法，其特征在于，步骤（1）所述活性添加剂为KCl及NaCl中的一种或这两者的混合物。
5.根据权利要求1所述的低温共融溶剂活化生物质废弃物高效制备锂离子电容器用的氮掺杂多孔炭材料方法，其特征在于，步骤（1）所述生物质废弃物为茎杆、蔗渣、木屑、椰壳、麸皮及松塔中的一种以上。
6.根据权利要求1所述的低温共融溶剂活化生物质废弃物高效制备锂离子电容器用的氮掺杂多孔炭材料方法，其特征在于，步骤（1）所述加热处理的温度为120℃，加热处理的时间为2小时。
7.根据权利要求1所述的低温共融溶剂活化生物质废弃物高效制备锂离子电容器用的氮掺杂多孔炭材料方法，其特征在于，在步骤（1）中，按质量份数计，
粉碎后的生物质废弃物 1份；
含氮化合物 2份；
氯化物 1-4份；
活性添加剂 0-0.5份。
8.根据权利要求1所述的低温共融溶剂活化生物质废弃物高效制备锂离子电容器用的氮掺杂多孔炭材料方法，其特征在于，步骤（2）所述保护气氛为氮气或氩气气氛；所述升温的速率为5-10 ℃/min，所述煅烧处理的温度为650-800 ℃，煅烧处理的时间为2 h。
9.根据权利要求1所述的低温共融溶剂活化生物质废弃物高效制备锂离子电容器用的氮掺杂多孔炭材料方法，其特征在于，步骤（2）所述洗涤包括酸洗和水洗；所述酸洗包括：用盐酸溶液洗涤所述煅烧后的产物，过滤取沉淀，得到酸洗后的产物；所述水洗包括：用水洗涤所述酸洗后的产物，洗涤至滤液的pH为中性，过滤取沉淀，得到水洗后的产物。
10.一种由权利要求1-9任一项所述的制备方法制得的锂离子电容器用的氮掺杂多孔炭材料。
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