【技术实现步骤摘要】
一种碳化浒苔制备超级电容器电极材料的方法
本专利技术属于功能材料中超级电容器电极材料制备
,特别涉及一种通过碳化浒苔制备碳基材料作为超级电容器电极材料的方法。
技术介绍
近年来,超级电容器以其优良的充放电性能和优于传统电容器的高比功率、高容量的特点,在电子通讯、航空航天、军事国防以及新能源汽车等领域展现出前所未有的应用前景。电极材料是决定超级电容器性能的关键因素之一,因碳材料具有优良的导电性能,以及其形成多孔结构的特征,使碳材料在能源材料领域得到广泛关注和研究。碳材料的制备原料来源广泛,而生物质具有低成本和可再生性,成为碳材料的重要来源之一。当前,利用纯天然生物材料来制备多孔碳材料具有广阔前景,如椰子壳、杏仁壳和竹子;利用水热合成技术,可把稻壳、麦秆等转化成碳微米或纳米材料,包括微米粒子、亚微米管和纳米纤维等。这种利用生物质的模板作用来合成特定结构碳材料的方法,具有形貌可控和可规模化的特点,因而适于放大生产。生物质碳化是指将生物质(秸秆:棉花、篦麻、向日葵等植物秆,林业三生物:林业废弃物和木材加工剩余物)通过一定的工艺加工、化学反应生成产品及副产品的过程。生物质在无空气等氧化气氛情形下发生的不完全热降解,以生成碳并可冷凝液体(木焦油和木醋液的混合物,通过净化分离可得到木焦油、木醋液)等产物的过程。生物质碳化因具有加热速率高,加热过程可控等优点,应用广泛。近年来,由于全球气候异常、水体富营养化等原因,经常发生海洋大型浒苔绿潮爆发,大量浒苔聚集到岸边,阻塞航道,同时破坏海洋生态系统,严重危害沿海渔业、旅游业发展。因此,研究利用碳化浒苔作为原料制备超级电容 ...
【技术保护点】
一种以浒苔为原料,利用生物质碳化方法制备活性炭电极材料的方法,其特征包括以下步骤:(1)冷冻干燥过程:将洗净的浒苔真空冷冻干燥2~3天,直至浒苔完全干燥;(2)浒苔碳化过程:将完全干燥的样品置于特制的管式电阻炉中,在氮气氛保护下升温至600~950 ℃, 在此温度下恒温碳化3~6小时,用去离子水清洗直到滤液无色;(3)碳化物活化过程:碳化物置于4~6mol/L的盐酸溶液中超声分散1~2小时,然后在60℃条件下磁力搅拌12小时,用去离子水抽滤至滤液呈中性,最后将产物真空干燥,即得到所需要的多孔活性碳材料;(4)活性炭电极的制备:将所制备的活性碳样品研磨成粉末,并按一定比例和粘结剂PVDF在研钵中研磨混合均匀,滴加少量的N‑甲基吡咯烷酮制备成粘性泥状物,以石墨纸为承载活性材料的集流体,将粘性泥状物刮涂到石墨纸上,然后真空干燥,最终得到所要制备的电极材料。
【技术特征摘要】
1.一种以浒苔为原料,利用生物质碳化方法制备活性炭电极材料的方法,其特征包括以下步骤:(1)冷冻干燥过程:将洗净的浒苔真空冷冻干燥2~3天,直至浒苔完全干燥;(2)浒苔碳化过程:将完全干燥的样品置于特制的管式电阻炉中,在氮气氛保护下升温至600~950℃,在此温度下恒温碳化3~6小时,用去离子水清洗直到滤液无色;(3)碳化物活化过程:碳化物置于4~6mol/L的盐酸溶液中超声分散1~2小时,然后在60℃条件下磁力搅拌12小时,用去离子水抽滤至滤液呈中性,最后将产物真空干燥,即得到所需要的多孔活性碳材料;(4)活性炭电极的制备:将所制备的活性碳样品研磨成粉末,并按一定比例和粘结剂PVDF在研钵中研磨混合均匀,滴加少量的N-甲基吡咯烷酮制备成粘性泥状物,以石墨纸为承载活性材料的集流体,将粘性泥状物刮涂到石墨纸上,然后真空干燥...
【专利技术属性】
技术研发人员:杜伟,张永刚,许克,曹焕苹,鞠翔宇,
申请(专利权)人:烟台大学,
类型:发明
国别省市:山东;37
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