[发明专利]用于超级电容器的芹菜衍生活性碳材料及其制备方法和应用在审
申请号: | 202011130780.3 | 申请日: | 2020-10-21 |
公开(公告)号: | CN112289593A | 公开(公告)日: | 2021-01-29 |
发明(设计)人: | 黄静;刘斯睿;李长明;代方银 | 申请(专利权)人: | 西南大学 |
主分类号: | H01G11/44 | 分类号: | H01G11/44;H01G11/34;H01G11/26;H01G11/86 |
代理公司: | 重庆航图知识产权代理事务所(普通合伙) 50247 | 代理人: | 王贵君 |
地址: | 400715*** | 国省代码: | 重庆;50 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 用于 超级 电容器 芹菜 衍生 活性碳 材料 及其 制备 方法 应用 | ||
1.用于超级电容器的芹菜衍生活性碳材料,其特征在于:所述活性碳材料由芹菜衍生制得,比表面积为1096.391-1612.639m2/g,孔径为2.808-3.695nm,孔体积为0.836-1.467cm3/g。
2.根据权利要求1所述用于超级电容器的芹菜衍生活性碳材料,其特征在于:所述活性碳材料由芹菜杆碳化得到活性粗碳材料前驱体,再用酸去除杂质得到活性粗碳材料,接着用碱活化,最后调至pH值至中性,得到用于超级电容器的活性碳材料。
3.根据权利要求2所述用于超级电容器的芹菜衍生活性碳材料,其特征在于:所述碳化是将芹菜杆在惰性气体保护下,在梯度升温至200℃下保温1h,然后继续梯度升温至400℃下保温1h,再升温至800℃下保温3h,最后冷却。
4.根据权利要求2所述用于超级电容器的芹菜衍生活性碳材料,其特征在于:所述酸洗是将得到的活性粗碳材料前驱体用酸溶液浸泡,然后用水抽滤洗涤,80℃干燥。
5.根据权利要求4所述用于超级电容器的芹菜衍生活性碳材料,其特征在于:所述酸浸泡是将用质量分数为10-25%的盐酸、硫酸、磷酸或醋酸浸泡。
6.根据权利要求2所述用于超级电容器的芹菜衍生活性碳材料,其特征在于:所述碱活化是将活性粗碳材料与碱混合,充分研磨,然后在惰性气体保护下,梯度升温至200℃下保温1h,然后继续梯度升温至400℃下保温1h,再梯度升温至800℃下保温3h,最后冷却至室温,制得活性碳材料前驱体。
7.根据权利要求6所述用于超级电容器的芹菜衍生活性碳材料,其特征在于:所述活性粗碳材料与碱的质量比为1~2:1~2;所述碱为KOH或NaOH。
8.权利要求1~7任一项所述用于超级电容器的芹菜衍生活性碳材料的制备方法,其特征在于,具体步骤如下:
1)取芹菜洗净,去除叶片,冷冻干燥,在惰性气体保护下,在梯度升温至200℃下保温1h,然后继续梯度升温至400℃下保温1h,再升温至800℃下保温3h,最后冷却,得到活性粗碳材料前驱体;
2)将步骤1)制得的活性粗碳材料前驱体用酸溶液浸泡,然后用水洗涤,干燥,得到活性粗碳材料;所述酸为质量分数为10-25%的盐酸、硫酸、磷酸或醋酸;
3)将步骤2)得到的活性粗碳材料与碱按质量比为1~2:1~2混合,充分研磨后,在惰性气体保护下,梯度升温至200℃下保温1h,然后继续梯度升温至400℃下保温1h,再梯度升温至800℃下保温3h,最后冷却至室温,制得活性碳材料前驱体;所述碱为KOH或NaOH;
4)将步骤3)得到的活性碳材料前驱体进行加酸调节pH至中性,静置,抽滤洗涤,干燥,得到活性碳材料。
9.权利要求1~7任一项所述活性碳材料作为超级电容器电极材料的应用。
10.含有权利要求1~7任一项所述活性碳材料的电极,其特征在于所述电极材料在浓度为1M的KOH溶液中1A/g条件下的比容量为459.67-1002.80F/g之间。
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