[发明专利]用于超级电容器电极材料的淀粉多孔碳微球的制备方法

摘要

用于超级电容器电极材料的淀粉多孔碳微球的制备方法，以淀粉为生物质碳源，用微乳液法结合溶胶‑凝胶法获得球型淀粉凝胶颗粒，将所得凝胶颗粒经硫酸脱水、氢氧化钾溶液浸泡后高温碳化和化学活化，制得用于超级电容器电极材料的多孔碳微球。

主权项

1.用于超级电容器电极材料的淀粉多孔碳微球的制备方法，其特征在于：以淀粉为生物质碳源，用微乳液法结合溶胶‑凝胶法获得球型淀粉凝胶颗粒，将所得凝胶颗粒经硫酸脱水、氢氧化钾溶液浸泡后高温碳化和化学活化，制得用于超级电容器电极材料的多孔碳微球；其具体步骤为：（1）将淀粉按质量比1 : 10溶于蒸馏水中，40 ℃水浴加热搅拌20 min；（2）将正丁醇和环己烷按体积比1 : 2.78混合均匀，将CTAB按质量体积比1 : 9.34加入上述混合液中，搅拌10 min；（3）将步骤（1）所得水相溶液搅拌下加入步骤（2）所得油相溶液，搅拌形成微乳液，水浴加热，淀粉在球形水核中形成球状淀粉溶胶颗粒；（4）在步骤（3）所得微乳液中加入50 mL蒸馏水，使微乳液破乳后收集水相，离心获得淀粉溶胶颗粒，干燥得淀粉凝胶颗粒；（5）将所得淀粉凝胶颗粒加入10 mL摩尔浓度为1.1 mol/L的硫酸溶液中，160 ℃烘箱中加热脱水6 h；（6）将1 g脱水后的淀粉凝胶颗粒与摩尔浓度0.2~1.1 mol/L的KOH溶液混合均匀，80 ℃水浴加热搅拌30 min，80 ℃干燥2 h；（7）将步骤（6）所得样品置于真空管式炉中惰性气体保护下700 ℃保温3 h，淀粉凝胶经碳化和KOH原位活化后形成多孔碳微球；（8）步骤（7）结束后降温至室温，取出样品，研磨后用去离子水清洗至中性，80 ℃干燥12 h即得可用于超级电容器电极材料的多孔碳微球。