[发明专利]一种以废旧酚醛保温板为原料制备超级电容器的制备方法

权利要求书

1.一种以废旧酚醛保温板为原料制备超级电容器的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤1：取废旧酚醛保温板，用去离子水进行洗涤，洗净后放入干燥烘箱中干燥；

步骤2：将干燥好的酚醛保温板放入管式炉中，在氮气保护下升温至400～450℃并保温；

步骤3：取出步骤2所得产物置于研钵中研磨成粉，按照碱炭比(1～3)：1加入氢氧化钠搅拌均匀得混合物A；

步骤4：将混合物A置于管式炉中，在氮气保护下升温至600～650℃并保温得混合物B；

步骤5：待混合物B自然冷却后，用去离子水与盐酸交替洗涤至PH≈7，放入烘箱中干燥得裂解碳材料；

步骤6：取聚乙烯醇4～5质量份，浓度为0.5～2M的NaCl溶液20～30体积份，将聚乙烯醇加入到NaCl溶液中，置于水浴锅中加热并搅拌至聚乙烯醇颗粒完全溶解而后冷却至室温得到溶液C；所述体积份以mL计，所述质量份以g计；

步骤7：去除溶液C上方气泡后冷却至室温，浇铸到塑料培养皿中，放入恒温冰箱中冷冻得到样品D；

步骤8：取出样品D在室温下解冻，解冻完成后再次放入恒温冰箱中冷冻得到样品E；

步骤9：取出样品E在室温下解冻，解冻完全后即得到凝胶电解质；

步骤10：将崭新的铝箔裁剪至圆形，并用无水乙醇擦拭后置于干燥烘箱中烘干后取出；

步骤11：以步骤5所得裂解碳材料作为电极的正极与负极，将裂解碳材料直接粘附在步骤9制备的凝胶电解质两侧，之后在外侧加装铝箔作为集流体，封装得到三明治结构的全固态超级电容器，不需要任何黏合剂、隔膜或基底。

2.如权利要求1所述的以废旧酚醛保温板为原料制备超级电容器的制备方法，其特征在于，所述步骤1中在干燥烘箱中在100～110℃下干燥20～24h。

3.如权利要求1所述的以废旧酚醛保温板为原料制备超级电容器的制备方法，其特征在于，所述步骤2具体为：将干燥好的酚醛保温板放入管式炉中，在氮气流速为180～200mL/min的保护下以3～6℃/min升温至400～450℃并保温1～1.5h。

4.如权利要求1所述的以废旧酚醛保温板为原料制备超级电容器的制备方法，其特征在于，所述步骤4具体为：将混合物A置于管式炉中，在氮气流速为180～200mL/min的保护下以8～10℃/min升温至600～650℃并保温1～1.5h得混合物B。

5.如权利要求1所述的以废旧酚醛保温板为原料制备超级电容器的制备方法，其特征在于，所述步骤5中待混合物B自然冷却后，用去离子水与盐酸交替洗涤至PH≈7，放入烘箱中在100～110℃下干燥20～24h得裂解碳材料。

6.如权利要求1所述的以废旧酚醛保温板为原料制备超级电容器的制备方法，其特征在于，所述步骤6中在温度设定为85～90℃的水浴锅中恒温搅拌20～30min至聚乙烯醇颗粒完全溶解而后冷却至室温得到溶液C。

7.如权利要求1所述的以废旧酚醛保温板为原料制备超级电容器的制备方法，其特征在于，所述步骤7中具体在温度设定为-23～-18℃的恒温冰箱中冷冻3～4h后得到样品D。

8.如权利要求1所述的以废旧酚醛保温板为原料制备超级电容器的制备方法，其特征在于，所述步骤8中取出样品D在室温下解冻10～12h。

9.如权利要求1所述的以废旧酚醛保温板为原料制备超级电容器的制备方法，其特征在于，所述步骤8中解冻完成后再次放入温度设定为-23～-18℃恒温冰箱中冷冻3～4h得到样品E。

10.如权利要求1所述的以废旧酚醛保温板为原料制备超级电容器的制备方法，其特征在于，所述步骤10中应将铝箔放入温度设定为70～80℃的干燥烘箱中干燥3～5min。