[发明专利]一种基于壳聚糖的超级电容电极材料及其制备方法和应用

摘要

本发明提供了一种基于壳聚糖的超级电容器电极的制备方法，是以自然界广泛存在的壳聚糖为原材料，在高压水热反应釜中进行水热反应，得到富含大量微孔和氮元素的新型碳材料。该碳材料石墨化程度高，比表面积大，具有较为规整的孔径结构。而且在水系液态盐溶液电解液中组装的超级电容电极具有良好的电化学性能和循环性能。本发明所需原材料常见易得，天然无毒，制备方法简单，得到的碳材料是制备超级电容器电极的一种新型材料。

主权项

1.一种基于壳聚糖的超级电容器电极的制备方法，其特征是以自然界广泛存在的壳聚糖为原材料，在高压反应釜中经过不完全水热碳化后，再进行KOH活化生成黑色的碳材料，该碳材料碳元素重量百分比在50～90％，氧元素重量百分比在5～40％，氮元素重量百分比在1～7％； 该方法经过如下步骤：(1)在磁力搅拌下先后加入1～4质量份的壳聚糖和10～12质量份的蒸馏水，持续搅拌30min；(2)将步骤(1)配制的混合液物转入不锈钢高压反应釜内，密封加热至200～250℃恒温反应10～16h；(3)反应结束后冷却至室温，生成的黑色粉末用蒸馏水和乙醇交替洗涤，于80～90℃恒温干燥10～12h去除全部的水分；(4)将生成的1质量份的黑色物质与0.5～2质量份的KOH混合后转入刚玉管中，接着于管式炉中以4～6℃每分钟的升温速率加热至600～900℃进行煅烧；(5)反应结束后冷却至室温，生成的黑色粉末用蒸馏水和乙醇交替洗涤，再于80～90℃恒温干燥10～12h去除全部的水分；所述步骤(4)中需要在氮气保护下进行活化，气流速率为0.6～0.8升每分钟。