The invention discloses a camphor tree-based porous activated carbon and its preparation method and application in electrochemical energy storage. The preparation method of camphor tree-based porous activated carbon is that the raw material powder of camphor tree is treated by high-energy ball milling together with the activator, and the products obtained by high-energy ball milling are carbonized in a protective atmosphere. Activated carbon based materials retain the original biological tissue and ordered pore structure of camphor wood fibers, and have large specific surface area and fast mass transfer. It can be used to prepare anode materials for sodium ion batteries or electrode materials for double-layer capacitors. Sodium ion batteries with high energy density, good cycling performance or high capacity capacitors can be obtained. Moreover, the activated carbon has low preparation cost, simple operation and short production cycle, so as to meet the requirements of industrial production.
【技术实现步骤摘要】
一种樟树基多孔活性炭及其制备方法和在电化学储能中的应用
本专利技术涉及一种多孔碳材料,特别涉及一种樟树基多孔活性炭及采用樟树原料通过高能球磨和高温炭化制备樟树基多孔活性炭的方法,还涉及樟树基多孔活性炭作为电极材料在电化学储能中的应用,属于电化学储能材料制备
技术介绍
多孔碳材料因其高的比表面积,制备容易,微结构易调节,形式多样,以及良好的导电性和电化学稳定性而备受关注,被广泛应用于吸附剂、催化剂载体以及储能方面。目前,活性炭的来源主要是富含碳的有机材料,包括无烟煤、沥青、果壳、农作物的副产物等;其活化方法主要包括物理活化法、化学活化法。其中物理活化是在加热过程中采用氮气、水蒸气、二氧化碳等气体进行活化,化学活化主要是用NaOH、HNO3、H3PO4、Na2CO3和ZnCl2等在较高温度下进行活化。总的来说,活化过程通常分为2步,首先对原材料进行预炭化的过程,然后将预炭化所得的材料与活化剂按一定比例混合均匀后再进一步高温活化。Ding等人使用稻壳做前驱体,先使用硫酸水热活化,然后在400℃下预碳化30min,最后在800℃下使用NaOH、KOH、H3PO4活化1h(Theproductionofhydrochar-basedhierarchicalporouscarbonsforuseaselectrochemicalsupercapacitorelectrodematerials,ColloidsandSurfacesA:Physicochem.Eng.Aspects,2013,423,104–111);相对物理活化来说,化学活化所用的时间更短, ...
【技术保护点】
1.一种基于高能球磨辅助制备樟树基多孔活性炭的方法,其特征在于:将樟树原料粉末与活化剂一起进行高能球磨处理,高能球磨处理所得产物置于保护气氛下进行炭化处理,即得。
【技术特征摘要】
1.一种基于高能球磨辅助制备樟树基多孔活性炭的方法,其特征在于:将樟树原料粉末与活化剂一起进行高能球磨处理,高能球磨处理所得产物置于保护气氛下进行炭化处理,即得。2.根据权利要求1所述的一种基于高能球磨辅助制备樟树基多孔活性炭的方法,其特征在于:所述樟树原料粉末包括樟树木质纤维粉末;所述樟树原料粉末的粒度在60~100目之间;所述活化剂包括Na2CO3、K2CO3、NaOH、KOH中至少一种。3.根据权利要求2所述的一种基于高能球磨辅助制备樟树基多孔活性炭的方法,其特征在于:所述活化剂为NaOH和Na2CO3复合物或KOH和K2CO3复合物。4.根据权利要求3所述的一种基于高能球磨辅助制备樟树基多孔活性炭的方法,其特征在于:所述NaOH和Na2CO3复合物中NaOH与Na2CO3的质量比为4:1~4;所述KOH和K2CO3复合物中KOH与K2CO3的质量比为4:1~4。5.根据权利要求2所述的一种基于高能球磨辅助制备樟树基多孔...
【专利技术属性】
技术研发人员:纪效波,邹国强,侯红帅,
申请(专利权)人:中南大学,
类型:发明
国别省市:湖南,43
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