[发明专利]一种超级电容器用生物质活性炭的制备方法及超容炭

权利要求书

1.一种超级电容器用生物质活性炭的制备方法，其特征在于：包括，将生物质碳化料用过硫酸钠溶液预处理，再加入粘结剂进行室温造粒，最后将造粒后产物与活化剂混合进行碳化活化处理，经后处理获得球形活性炭；

所述粘结剂为树脂、焦油或两者的混合物；所述活化剂为氢氧化钾；

所述生物质碳化料包括玉米芯、核桃壳、秸秆、椰壳、木材中的一种或多种；

所述进行碳化活化处理，保护气氛为氮气；采用三段式升温，室温升温至200 ℃，升温速率5~10 ℃/min，保温1~2 h；继续升温至预活化温度450~600 ℃，升温速率3~6 ℃/min，保温1~4 h；继续升温至活化温度750~850 ℃，升温速率3~6 ℃/min，保温1~5 h。

2.如权利要求1所述的超级电容器用生物质活性炭的制备方法，其特征在于：所述用过硫酸钠溶液预处理，将所述生物质碳化料破碎后，加入到过硫酸钠溶液中浸渍，将浸渍后得到的复合材料进行真空干燥处理；

其中，所述生物质碳化料破碎研磨至粒径为50目以下；所述过硫酸钠的浓度为0.5~8%。

3.如权利要求2所述的超级电容器用生物质活性炭的制备方法，其特征在于：所述浸渍，采用机械搅拌，处理时间为0.5~3 h。

4.如权利要求2所述的超级电容器用生物质活性炭的制备方法，其特征在于：所述真空干燥处理，温度为76~85 ℃ ，干燥时间为2~10 h。

5.如权利要求1~4中任一项所述的超级电容器用生物质活性炭的制备方法，其特征在于：所述加入粘结剂进行室温造粒，加入的所述粘结剂占总量的2~13%，造粒后粒径为0.5~20 mm；

其中，所述树脂的结焦值不低于40%，所述焦油的结焦值不低于20%。

6.如权利要求5所述的超级电容器用生物质活性炭的制备方法，其特征在于：所述将造粒后产物与活化剂混合，造粒后的产物与活化剂的质量比为1:0.5~5。

7.如权利要求1~4、6中任一项所述的超级电容器用生物质活性炭的制备方法，其特征在于：所述后处理，将活化料经稀盐酸和去离子水多次洗涤，于110℃真空烘干；

其中所述稀盐酸浓度为1mol/L。

8.如权利要求1~7中任一项所述的超级电容器用生物质活性炭的制备方法得到的超容炭，其特征在于：所述超容炭的介孔率为23~45%，平均孔径尺寸为2.1~2.3 nm，体积密度为0.45~0.51 g/cm³；

在电流密度为1 A/g时，比容量为260~320 F/g。