[发明专利]一种低灰份含量双电层电容器活性炭的制备方法及电容器

说明书

本申请涉及一种低灰份含量双电层电容器活性炭的制备方法及电容器，包括以下步骤：将炭原料粉碎至平均粒径为第一设定数值的炭粉；所述第一设定数值的取值范围为：大于5微米，且小于50微米；将活化剂加入所述反应装置中加热至熔融态后，将所述炭粉加入所述反应装置中进行混合；控制所述反应装置的温度继续上升，直至所述炭粉与所述活化剂的混合物固化得到固化料；将所述固化料放置入反应炉内，对所述固化料进行活化，获得相应的活化物；对所述活化物进行后处理，并将后处理后的活化物置于烘干设备中进行干燥；将干燥后的活化物进行磨粉，将粒度磨至第二设定数值后，得到相应的活性炭。其可以降低活性炭的灰份和杂质。

技术领域

本公开涉及碳基电极材料领域，尤其涉及一种低灰份含量双电层电容器活性炭的制备方法及电容器。

背景技术

目前，制备双电层电容器活性炭的方法主要采用化学法，活化剂是以KOH为主的碱金属氢氧化物，炭原料采用石油焦、树脂类碳化物、椰壳类果壳炭化物等，活化容器的材质需要采用不锈钢或镍质材料等，这些环节均会残留或引入难以完全去除的灰份。仔细分析活性炭中的灰份，发现主要由三部分组成：碱金属盐；重金属的镍、铬、铁的盐类；沙粒与其它无机物。

其碱金属盐；重金属的镍、铬、铁的盐类；沙粒与其他无机物的来源为碱金属盐活化剂、混进炭颗粒的重金属、所用容器被腐蚀后带来的重金属的镍、铬、铁的盐类、炭原料本身的无机物。

而现有的制备双电层电容器活性炭的制备方法得到的双电层电容器活性炭具有灰份难以降低。

发明内容

有鉴于此，本公开提出了一种低灰份含量双电层电容器活性炭的制备方法及电容器，其可以降低活性炭的灰份和杂质。

根据本公开的一方面，提供了一种低灰份含量双电层电容器活性炭的制备方法，包括以下步骤：

将炭原料粉碎至平均粒径为第一设定数值的炭粉；其中，所述第一设定数值的取值范围为：大于5微米，且小于50微米；

将活化剂加入所述反应装置中加热至熔融态后，将所述炭粉加入所述反应装置中进行混合；其中，加入至所述反应装置内的所述炭粉与所述活化剂的质量比为设定比值；

控制所述反应装置的温度继续上升，直至所述炭粉与所述活化剂的混合物固化得到固化料；

将所述固化料放置入反应炉内，对所述固化料进行活化，获得相应的活化物；

对所述活化物进行后处理，并将后处理后的活化物置于烘干设备中进行干燥；

将干燥后的活化物进行磨粉，将粒度磨至第二设定数值后，得到相应的活性炭。

在一种可能的实现方式中，所述第一设定数值的取值范围为：大于或者等于20微米，且小于或者等于35微米。

在一种可能的实现方式中，所述反应装置为带有搅拌器的反应釜；

所述第一设定数值的取值范围为：大于或者等于20微米，且小于或者等于30微米。

在一种可能的实现方式中，所述活化剂包括氢氧化钾、氢氧化钠、氢氧化钠与氢氧化钾的混合物、碳酸钠、碳酸钾、氯化钾、氯化钠、氯化镁中的至少一种；

所述炭粉包括石油焦、沥青基碳材料、沥青碳化物、中间相碳微球、树脂碳化物、果壳碳化物中的至少一种；

所述设定比例的取值范围为：大于或者等于1：1.2，且小于或等于1：2.8。

在一种可能的实现方式中，所述设定比值的取值范围为：大于或者等于1：1.5，且小于或者等于1：2.0。

在一种可能的实现方式中，所述设定比值的取值范围为：大于或者等于1：1.6，且小于或者等于1：1.8。