[发明专利]一种用于超级电容器电极的分级孔碳泡沫的制备方法

摘要

本发明涉及一种用于超级电容器电极的分级孔碳泡沫的制备方法。先按甲醛∶间苯二酚∶二氧化硅纳米粒子∶水=1∶1~2∶0.1~1∶0.5~10质量份数量取，并混合均匀后作为水相；液体石蜡为油相，司班80和吐温80作为乳化剂。量取司班80∶吐温80∶油相∶水相＝2∶3∶8~20∶15~30质量份数，搅拌下将水相、油相和乳化剂混合得到水包油型乳状液。加入催化剂使乳状液固化，干燥后高温炭化，炭化后的材料中的二氧化硅纳米粒子经质量分数为40%的HF溶液溶解去除后得到碳泡沫。将碳泡沫与KOH按3~7∶1质量份数量取，混合后在800~1000℃下活化，得到分级孔碳泡沫。本发明的分级孔碳泡沫用作超级电容器电极时，可有效保持高比电容同时提高电极的大电流充放电性能。

主权项

一种用于超级电容器电极的分级孔碳泡沫的制备方法，其特征在于：先按甲醛∶间苯二酚∶二氧化硅纳米粒子∶水=1∶1~2∶0.1~1∶0.5~10质量份数量取，并混合均匀后作为水相；选用液体石蜡为油相，司班80和吐温80作为乳化剂，量取司班80∶吐温80∶油相∶水相＝2∶3∶8~20∶15~30质量份数，搅拌下将水相加入到油相中，并加入乳化剂，搅拌速度为400~4000r/min，搅拌20~120min后得到水包油型乳状液；将催化剂NaOH或者HCl加入制备好的水包油型乳状液中，NaOH或者HCl的加入量是以整个乳状液固化后得到内部充满油相的固化体为准，将所得固化体于40~100℃下干燥2~24h；然后在管式炉中，氮气保护下，按照0.5~10℃/min的升温速率将干燥后的固化体由室温加热至700~1000℃炭化，然后自然降温至室温；炭化后的材料中的二氧化硅纳米粒子经质量分数为40%的HF溶液溶解去除后得到碳泡沫，其中，HF溶液与二氧化硅纳米粒子的质量比为10∶3；将得到的碳泡沫与KOH按3~7∶1质量份数量取，混合，然后在管式炉中，氮气保护下，按照0.5~10℃/min的升温速率将碳泡沫与KOH的混合物由室温加热至800~1000℃活化，然后自然降温至室温即可得到分级孔碳泡沫；上述二氧化硅纳米粒子为市售商品，粒径为5~200nm；上述原料均为市售工业级产品。