[发明专利]一种超级电容器用稻壳/煤沥青基多孔石墨化炭纳米片的制备方法

摘要

本发明公开了一种超级电容器用稻壳/煤沥青基多孔石墨化炭纳米片的制备方法，属于炭材料制备技术领域。该方法同时以稻壳和煤沥青为构建多孔石墨化炭纳米片的模块，以纳米氧化镁为导向模板，氢氧化钾为造孔剂，将氢氧化钾与纳米氧化镁粉末研磨混合后再与炭化脱灰后的稻壳及煤沥青粉末混匀，随后转移至刚玉舟中，置于管式炉内进行加热，最后自然降温至室温；将得到的产物取出，经酸洗、蒸馏水洗涤和干燥后得到目标产物。本发明具有成本低廉、工艺简单、可控等优点；所得多孔石墨化炭纳米片作为超级电容器电极材料，在0.05A/g电流密度下，在6M KOH电解液中，其比容达397F/g；当电流密度为20A/g时，其比容保持为222F/g。

主权项

1.一种超级电容器用稻壳/煤沥青基多孔石墨化炭纳米片的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：(1)稻壳的预炭化将稻壳清洗干净，干燥后，放入刚玉瓷舟中，在氩气气氛下，升温加热至500℃后恒温60分钟，向所得产物中加入NaOH溶液以除去炭化后稻壳中的SiO2；用蒸馏水将炭化脱灰后的稻壳洗至中性后，得到预炭化后的稻壳；(2)稻壳/煤沥青基多孔石墨化炭纳米片的制备1)将步骤(1)所得预炭化后的稻壳、煤沥青、氢氧化钾分别放入研磨钵中研磨至粉末，再将三者与纳米氧化镁混合均匀，得到反应物；其中：预炭化后的稻壳/煤沥青/纳米氧化镁三者的质量比固定为1/1/8,预炭化后的稻壳/氢氧化钾两者的质量比介于0.125～0.25之间；2)将得到的反应物放入刚玉瓷舟中，将刚玉瓷舟置于管式炉内，在氩气气氛下，升温加热至150℃后恒温30分钟，继续将管式炉升温至850℃～950℃的终温，恒温60分钟后自然降温至室温；将所得产物取出，研磨粉碎后，加入HCl溶液洗涤，再用蒸馏水洗涤至中性，干燥后得到：超级电容器用稻壳/煤沥青基多孔石墨化炭纳米片。