一种超级电容器用多孔碳电极材料及其制备方法技术

本发明专利技术涉及一种超级电容器用多孔碳电极材料，其具有多级孔结构，包括大孔、介孔及微孔，且大孔由石蜡细乳液为模板形成，介孔和微孔由表面活性剂为模板形成；并且提供了上述多孔碳电极材料的制备方法，包括将多糖、表面活性剂、石蜡和水混合得到稳定的细乳液，之后将细乳液经凝胶化和冷冻干燥制成干凝胶，得到的干凝胶经过碳化、酸洗、水洗及干燥即得到多孔碳电极材料。本发明专利技术提供的多孔碳电极材料的制备方法，使用的模板在高温碳化时可直接热分解除去，无需后处理除模板剂的过程，制备过程简便；且制备的多孔碳电极材料比表面积大，具有良好的比电容和优异的倍率性能。

A porous carbon electrode material for supercapacitors and its preparation method

The invention relates to a porous carbon electrode material for supercapacitors, which has a multi-stage pore structure, including macropores, mesopores and micropores, and the macropores are formed by paraffin wax miniemulsion as templates, and mesopores and micropores are formed by surfactant as templates; and the preparation method of the porous carbon electrode materials is provided, including stabilizing the polysaccharides, surfactants, paraffins and water mixture. After miniemulsion, the dry emulsion was prepared by gelation and freeze-drying, and then the porous carbon electrode material was obtained after carbonization, pickling, washing and drying. The preparation method of the porous carbon electrode material provided by the invention can be directly decomposed and removed when the template is carbonized at high temperature, without the process of removing the template agent after post-treatment, and the preparation process is simple; and the porous carbon electrode material prepared has large specific surface area, good specific capacitance and excellent rate performance.

【技术实现步骤摘要】
一种超级电容器用多孔碳电极材料及其制备方法
本专利技术涉及超级电容器电极材料
，具体涉及一种超级电容器用多孔碳电极材料及其制备方法。
技术介绍
能源危机和环境污染是当前困扰世界的两大难题，开发利用资源丰富、可再生、清洁的新能源是解决这两大难题的有效措施，引起了世界各国的重视。然而，太阳能、风能等新能源具有间歇式供应，波动性大的特点，对持续供能不利。因此，高效的能源储存与转化装置是新能源利用的关键。超级电容器具有功率密度高、充放电迅速、循环寿命长、安全性高等特点，是最有潜力的储能器件之一。电极材料是决定超级电容器性能的关键，研究性能优异的电极材料对于超级电容器的发展具有重要意义。碳材料具有比表面积高、导电性好、化学性质稳定、成本低廉以及来源丰富等优点，被广泛应用于超级电容器的电极材料。碳基超级电容器电极材料的研究主要集中在制备具有高比表面积、低内阻、表面官能团可调的多孔碳材料上。普通的多孔碳材料(如活性炭)存在孔内离子传输困难，离子传输距离较长等不足，导致倍率性能较差，同时较低的表面利用率严重限制了其比电容。具有三维连通的大孔-介孔-微孔多级孔结构的多孔碳材料在作为超级电容器电极本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种超级电容器用多孔碳电极材料，所述多孔碳电极材料具有多级孔结构，所述多级孔包括大孔、介孔及微孔；其特征在于：所述大孔由石蜡细乳液为模板形成，介孔和微孔由表面活性剂为模板形成。

【技术特征摘要】
1.一种超级电容器用多孔碳电极材料，所述多孔碳电极材料具有多级孔结构，所述多级孔包括大孔、介孔及微孔；其特征在于：所述大孔由石蜡细乳液为模板形成，介孔和微孔由表面活性剂为模板形成。2.一种制备权利要求1所述的超级电容器用多孔碳电极材料的制备方法，其特征在于包括以下步骤：(1)多糖凝胶的制备：将多糖、表面活性剂和水混合均匀，加热后加入固体石蜡，待石蜡熔融后，继续搅拌预乳化20min，然后将混合液超声处理3～8min，即得到稳定的细乳液；(2)凝胶的碳化：将得到的细乳液在持续搅拌下冷却至室温，加入交联剂形成凝胶，将凝胶冷冻干燥，制得干凝胶，该干凝胶经碳化、酸洗、水洗及干燥即得多孔碳电极材料。3.根据权利要求2所述的超级电容器用多孔碳电极材料的制备方法，其特征在于：步骤(1)中多糖、表面活性剂、石蜡和水的质量比为0.01～0.02:0.005～0.01:0.005～0.0...

【专利技术属性】
技术研发人员：张峰，王鹏辉，岳鹿，崔恩田，吴兆丰，侯贵华，
申请(专利权)人：盐城工学院，
类型：发明
国别省市：江苏,32