[发明专利]活性炭电极材料

权利要求书

1.一种包含活性炭颗粒的活性炭粉末，其中所述活性炭颗粒的Brunauer–Emmett–Teller(BET)表面积是大约900m²/g至大约2500m²/g，其中所述活性炭颗粒包含：

(a)碳，其包括：

(i)对应于sp³杂化无序碳相的D-带碳；和

(ii)对应于sp²杂化石墨相的G-带碳；

其中，采用拉曼光谱得到D-带碳(I_D)和G-带碳(I_G)的相对强度用于测定所述D-带碳和G-带碳之比，使得I_G/I_D在0至大约2的范围内；

(b)氮，其含量(采用X射线光电子能谱法测定)是活性炭颗粒的大约0.3原子％至大约1.8原子％，其中至少一些氮原子取代了G-带碳sp²杂化石墨相晶格结构中的碳原子；

(c)直径2nm至5nm的中孔和直径小于2nm的微孔，所述活性炭颗粒具有：

(i)采用Barrett、Joyner和Halenda(BJH)方法测定的平均孔隙宽度是大约

1nm至大约4nm；

(ii)采用t-曲线(t-plot)法测定的微孔表面积是大约300m²/g至大约1350m²/g；和

(iii)水力半径在0.285nm至1.30nm范围内的微孔的累积表面积是大约

1000m²/g至大约3000m²/g。

2.根据权利要求1所述的活性炭粉末，其中所述活性炭颗粒的BET表面积是大约1300m²/g至大约2200m²/g。

3.根据权利要求1所述的活性炭粉末，其中所述I_G/I_D是大约0至大约1.5。

4.根据权利要求1所述的活性炭粉末，其中所述氮的含量是活性炭颗粒的大约0.5原子％至大约1.7原子％。

5.根据权利要求1所述的活性炭粉末，其中所述氮的含量是活性炭颗粒的大约0.4原子％至大约1.8原子％。

6.根据权利要求1所述的活性炭粉末，其中采用BJH方法测定的平均孔隙宽度是大约2nm至大约4nm。

7.根据权利要求1所述的活性炭粉末，其中采用BJH方法测定的平均孔隙宽度是大约1nm至大约2nm。

8.根据权利要求1所述的活性炭粉末，其中t-曲线法测定的微孔表面积是大约300m²/g至大约1300m²/g。

9.根据权利要求1所述的活性炭粉末，其中t-曲线法测定的微孔表面积是大约600m²/g至大约1200m²/g。

10.根据权利要求1所述的活性炭粉末，其中水力半径在0.285nm至1.30nm范围内的微孔的累积表面积是大约1400m²/g至大约2600m²/g。

11.根据权利要求1所述的活性炭粉末，其中所述活性炭颗粒在1A/g电流密度时的比电容(C_sp)是大约130F/g至大约330F/g。

12.根据权利要求1所述的活性炭粉末，其中所述活性炭颗粒在1A/g电流密度时的比电容(C_sp)是大约160F/g至大约210F/g。