[发明专利]一种具有高体积比电容的生物质炭块体电极及其制备方法

权利要求书

1.一种生物质炭块体电极的制备方法，其特征在于，所述生物质炭块体电极是采用生物质为原材料制备而得的超级电容器用电极，具有三维大孔分级孔结构，所述三维大孔分级孔结构包括定向孔道短轴尺寸为1.5～4.1μm且长轴尺寸为25±5μm的第一大孔、所述第一大孔的孔道壁上直径为350～1200nm的连通性第二大孔和所述第一大孔的孔道壁上直径为100±20nm的凹坑状孔、微孔和介孔；

所述制备方法包括：

将具有分级孔结构的生物质原料进行冷等静压处理，得到生物质压片，其中所述冷等静压的压力值为25～200MPa，保压时间为10～30min，所述生物质原料的分级孔结构包括定向孔道直径为25±5μm的第三大孔、所述第三大孔的孔道壁上直径为1～3.5μm的连通性第四大孔；

将所述生物质压片在真空环境下或惰性气氛下热解，得到生物质炭块体电极材料；以及

将所得生物质炭块体电极材料加工至规定尺寸，清洗，得到生物质炭块体电极。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述生物质炭块体电极的双轴弯曲强度为3～6Mpa。

3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述生物质炭块体电极的厚度为1±0.2mm。

4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述生物质炭块体电极的体积比电容为89～118F/cm³。

5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述生物质原料为林业废弃物。

6.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述林业废弃物为木芙蓉茎秆、杨木、松木、槐木中的一种。

7.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，将所述生物质压片在真空环境下热解包括：将所述生物质压片置于真空烧结炉中，抽真空至炉内压力小于100Pa，于600～1000℃保温1～5小时，随炉自然冷却至室温。

8.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于，以2～10℃/分钟的速率升温至600～1000℃。