无机盐辅助制备分级多孔生物炭材料的方法技术

本发明专利技术公开了一种无机盐辅助制备分级多孔生物炭材料的方法，主要应用于超级电容器电极材料制备技术领域。本发明专利技术针对传统生物炭中孔和大孔数量有限的弊端，使得在超级电容器电极中不能满足电解质快速传输的问题。本发明专利技术在原有生物质直接碳化制备生物炭的基础上，利用无机盐填充生物质孔洞，加热分解过程中固态的无机盐对孔结构起支撑作用，缓解了孔洞热收缩剧烈的问题。本发明专利技术制备生物炭的方法操作简单，产量高、成本低，所得产品具有丰富的分级孔洞结构，尤其是中孔和大孔的孔体积比直接热解制备的生物炭提高了一倍。本发明专利技术制备的多孔生物炭材料运用在超级电容器的电极材料中，可加快双电层反应的速率，提高超级电容器的性能。

【技术实现步骤摘要】
无机盐辅助制备分级多孔生物炭材料的方法
本专利技术涉及一种生物炭材料的制备方法，特别是涉及一种分级多孔生物炭材料的制备方法，应用于超级电容器电极材料制备

技术介绍
超级电容器作为一种储能器件，具有充放电速度快、循环寿命长、功率密度高、绿色清洁等优点。超级电容器主要由电极、电解质、隔膜等部分组成。其中电极材料对超级电容器的性能影响最大，且电极的价格关系到整个电容器的成本。超级电容器的电极材料，主要需要满足以下三点要求：高比表面积、高电导率、提供电解质传输的通道，寻找同时具备这些条件的电极材料，对超级电容器的发展有重要意义。现今使用的电极材料大多为碳材料，生物炭也是碳材料的一种。生物炭是生物有机材料在低氧或无氧环境中，经高温热裂解后生成的固态产物。以固定碳元素为主的木炭被科学家们称为“生物炭”。它的理论基础是：生物质，不论是植物还是动物，在没有氧气的情况下燃烧，都可以形成生物炭。生物炭几乎是纯碳，同时富含孔洞，满足超级电容器对电极材料的要求，所以生物炭可作为超级电容器电极材料的选择之一。在制备生物炭的过程中，随着热解温度的升高，一方面可以提高材料的石墨化程度使电导率增加；另一方本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种无机盐辅助制备分级多孔生物炭材料的方法，其特征在于：用固体无机盐填充到生物质的孔洞中，再进行加热分解生物质，最后将无机盐除去得到多孔生物炭，且在生物质热解制备多孔生物炭的整个工艺过程中，无机盐不发生融化且对材料的孔结构起支撑作用，避免孔洞的热收缩，且在生物质热解制备多孔生物炭的整个工艺过程中，固体无机盐与生物质和多孔生物炭皆不发生化学反应。

【技术特征摘要】
1.一种无机盐辅助制备分级多孔生物炭材料的方法，其特征在于：用固体无机盐填充到生物质的孔洞中，再进行加热分解生物质，最后将无机盐除去得到多孔生物炭，且在生物质热解制备多孔生物炭的整个工艺过程中，无机盐不发生融化且对材料的孔结构起支撑作用，避免孔洞的热收缩，且在生物质热解制备多孔生物炭的整个工艺过程中，固体无机盐与生物质和多孔生物炭皆不发生化学反应。2.根据权利要求1所述无机盐辅助制备分级多孔生物炭材料的方法，其特征在于：所采用的无机盐的熔点温度高于制备多孔生物炭的生物质的最低热分解温度。3.根据权利要求2所述无机盐辅助制备分级多孔生物炭材料的方法，其特征在于，包括如下步骤：a.无机盐填充生物质孔洞过程：先将生物质干燥除去水分，将处理好的生物质取出，然后将其充分浸泡于无机盐溶液中，在浸泡12-24h后，取出浸渍了无机盐溶液的生物质，将生物质烘干后，使生物质的孔洞中无机盐固体形成，重复浸渍过程和烘干过程，以增加生物质的孔洞中填充无机盐的量，得到有无机盐填充的生物质；b.碳化处理工艺过程：将在所述步骤a中向孔洞中填充了无机盐的生物质置于惰性气氛中，进行加热分解，控制热分解温度...

【专利技术属性】
技术研发人员：章蕾，赵春宇，施鹰，谢建军，雷芳，
申请(专利权)人：上海大学，
类型：发明
国别省市：上海,31