[发明专利]一种煤基多孔碳的制备方法

权利要求书

1.一种煤基多孔碳的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：S1、按一定比例将造孔剂和碳源混合均匀为原料，将原料装入管状反应容器，压制成块；两端用石墨块紧密压实密封，管状反应容器两端安装铜电极，石墨块与铜电极紧密接触，铜电极连接电容，铜电极连接电容铜电极两端弹性固定，以允许气体在高温热冲击期间逸出，通过压缩弹性部件改变预紧力以增加样品的电导率；S2、对电容施加电压100V～300V，施加电压时间为50ms到2000ms，施加电压的能量为5-30kJ/g，通过电容放电产生的焦耳热，对管状反应容器中的原料高温热冲击，峰值温度为2500-3000℃，使原料的能量密度大于2.5kJ/g，快速合成煤基多孔碳；S3、将步骤S2制得的煤基多孔碳经过水洗，去除未反应完全的造孔剂，所述的造孔剂为活化剂或占位剂，或活化剂和占位剂的组合，所述活化剂为K₂CO₃、Na₂CO₃、KOH、NaOH的一种或多种的混合物；所述占位剂为NaCl。

2.根据权利要求1所述的煤基多孔碳的制备方法，其特征在于，所述碳源和造孔剂的比例为质量比1:0 .01～2。

3.根据权利要求1或2所述的煤基多孔碳的制备方法，其特征在于，碳源、活化剂和占位剂的比例为质量比为1:0～1:0～1，所述活化剂和占位剂不同时为0。

4.根据权利要求3所述的煤基多孔碳的制备方法，其特征在于，碳源、活化剂和占位剂的比例为质量比1：0 .01～1：0 .1～1。

5.根据权利要求1所述的煤基多孔碳的制备方法，其特征在于，所述碳源为煤沥青、无烟煤、石墨、碳黑的一种或多种的混合物。

6.根据权利要求1所述的煤基多孔碳的制备方法，其特征在于，步骤S2中，当原料两端电阻大于2Ω时，先将电容充电至60V放电3-5次，去除原料中的挥发组分和水分。

7.根据权利要求1所述的煤基多孔碳的制备方法，其特征在于，步骤S2中，所述的高温热冲击在惰性气体保护状态或真空状态下进行，采用的惰性气体选自氮气、氩气中的一种或多种。

8.根据权利要求1所述的煤基多孔碳的制备方法，其特征在于，步骤S2中，先将电容充电至60V放电3-5次，去除原料中的挥发组分和水分，再将电容充电升到100-300V，进行高温热冲击活化反应，碳化温度在2500-3000℃，时间为50-2000ms。

9.根据权利要求1所述的煤基多孔碳的制备方法，其特征在于，步骤S2中，重复S2过程2-3次以进一步提高多孔碳的产率。