[发明专利]一种模板法制备双电层电容器活性炭的方法

权利要求书

1.一种模板法制备双电层电容器活性炭的方法，其特征在于：包括：采用纳米碳酸盐作为模板剂，低软化点碳前驱体材料为碳源，金属氢氧化物为活化剂；

将所述碳源、所述模板剂、所述活化剂置于同一反应容器中搅拌并固化，形成固化料；

将所述固化料置于活化炉中进行活化，获得活化产物；

采用浓酸对所述活化产物进行酸煮；

对酸煮后的所述活化产物进行水洗至中性；

对水洗后的所述活化产物进行过滤、烘干并破碎得到所述双电层电容器活性炭；

其中，所述低软化点的取值范围为小于380℃。

2.根据权利要求1所述的一种模板法制备双电层电容器活性炭的方法，其特征在于：将所述碳源、所述模板剂、所述活化剂置于同一反应容器中搅拌并固化，形成固化料，包括：

将所述碳源置于所述反应容器内，加热至所述碳源呈熔融态；

搅拌呈熔融态的所述碳源，并在搅拌过程中加入所述模板剂，以使所述碳源与所述模板剂混合均匀；

在搅拌过程中加入所述活化剂，并将所述反应容器的加热温度升温至第一设定温度，以使所述碳源和所述活化剂均呈熔融态并包围所述模板剂颗粒；

控制所述反应容器的加热温度上升至第二设定温度，以使所述碳源和所述活化剂固化，形成所述固化料；

其中，所述反应容器为带有搅拌器的反应釜。

3.根据权利要求2所述的一种模板法制备双电层电容器活性炭的方法，其特征在于：所述第一设定温度为380℃；

所述第二设定温度大于或等于450℃；

其中，在搅拌过程中分为多次加入所述活化剂，所述活化剂按照预设速率逐渐加入至所述反应容器内。

4.根据权利要求3所述的一种模板法制备双电层电容器活性炭的方法，其特征在于：所述第二设定温度大于或等于480℃。

5.根据权利要求1所述的一种模板法制备双电层电容器活性炭的方法，其特征在于：将所述固化料置于所述活化炉中进行活化，获得所述活化产物，包括：

将所述固化料置于所述活化炉内，并在所述活化炉内通入惰性气体；

以第一升温速率控制所述活化炉升温至活化温度后保持第一预设时间；

控制所述活化炉的温度由所述活化温度下降至所述第三设定温度时，由所述活化炉内取出活化后的固化物，得到所述活化产物；

其中，由所述活化炉内取出活化后的固化物时，还包括对活化后的固化物进行洒水降温溶解的步骤。

6.根据权利要求5所述的一种模板法制备双电层电容器活性炭的方法，其特征在于：所述活化温度为750℃—850℃，所述保温时间为1.5小时到3小时；所述第三设定温度的取值范围为：450℃—550℃。

7.根据权利要求5或6所述的一种模板法制备双电层电容器活性炭的方法，其特征在于：所述惰性气体为氮气；

所述第一升温速率为5℃/min，所述活化温度为800℃，所述保温时间为2小时，所述第三设定温度为500℃。

8.根据权利要求1所述的一种模板法制备双电层电容器活性炭的方法，其特征在于：所述碳源与所述活化剂的重量比例大于或等于1：0.9，且小于或等于1：1.5；

所述碳源与所述模板剂的重量比例大于或等于1：0.2，且小于或等于1：0.4。

9.根据权利要求8所述的一种模板法制备双电层电容器活性炭的方法，其特征在于：所述碳源与所述活化剂的重量比例为1：1.2；

所述碳源与所述模板剂的重量比例为1：0.3。

10.根据权利要求1所述的一种模板法制备双电层电容器活性炭的方法，其特征在于：所述模板剂包括碳酸钙、碳酸镁、氯化钙、氢氧化钙、柠檬酸镁及二氧化硅中的至少一种；

所述活化剂包括氢氧化钾、氢氧化钠、碳酸钾、氯化锌中的至少一种；

碳源包括乳化沥青、酚醛树脂、糠醛树脂、糖、纤维素中的至少一种。