The invention discloses an industrialized twice activation preparation method of coconut shell activated carbon with high conductivity for supercapacitors. The method takes coconut shell carbonized material as raw material, and after porous activated carbon is obtained by physical activation pore-forming method, the semi-product of highly conductive activated carbon is prepared by multiple reactions in CO2 atmosphere, and then the semi-product of high conductivity activated carbon after removal of impurities by acid washing is acid washed, and then the semi-product is treated by functional groups again in reducing or protecting atmosphere, finally the high conductivity of supercapacitor is prepared. Electrical activated carbon. The resistivity of the prepared activated carbon powder is only 0.17-0.28_ cm under 100 MPa pressure, and the internal resistance of the prepared double-electrode supercapacitor is 0.15-0.25_, which meets the needs of high performance supercapacitor electrode materials. The method of the invention is novel and simple, and can be used for industrial continuous large-scale production with low cost. Compared with the similar products of activated carbon for high performance supercapacitor electrode materials sold in the market at present, the key performance indicators of this technology product are at the domestic and international advanced level.
【技术实现步骤摘要】
一种超级电容用高导电性椰壳活性炭的两次激活工业化制备方法
本专利技术属于活性炭材料制备领域,特别涉及制备超级电容器电极材料活性炭,更具体地说,涉及一种超级电容器高导电性椰壳活性炭的两次激活工业化制备方法。
技术介绍
超级电容器(supercapacitors,SCs),又叫双电层电容器、电化学电容器,是一种新型储能装置。超级电容器相比传统充电电池具有优良的充放电性能和大容量储能性能。功率密度大,短时间内可放出几百到几千安培的电流;充电速度快,几十秒内到数分钟内可完成充电,此外超级电容器的寿命更长、适用于多种环境,因此超级电容器得到更为广泛的应用与研究,在节能环保日益成为主题的今天,它的应用越来越引起世界各国的重视。超级电容器作为高效储能器件,广泛应用于国防军工、轨道交通、城市公交、起重机械势能回收、发电与智能电网、消费电子等重要领域和环节。作为超级电容器关键电极材料使用的活性炭,要求非常高,其中最重要的指标之一就是具有高导电性,活性炭的导电性能对超级电容器的功率性能、储能特性与充放电性能有着重要影响。当电极材料电导率低时,会在一定程度上影响电流密度和内电压,从而影响比电容,特别对大电流放电时,由于电能大幅消耗在内阻上,从而使比电容下降尤其明显。同时,超级电容器的基本失效形式是电容内阻的增加与电容容量的降低,当内阻较大时,大幅消耗在内阻上的电势能或化学势能转化为热能,导致电容内部发热,使电容寿命缩短。故为了提高超级电容器的循环寿命,必须减小其内阻,以有效缓解超级电容器的失效。总之,电极的导电性越好,内阻越小,电极的应用特性就越好。而目前,市售高性能产品YP- ...
【技术保护点】
1.一种超级电容用高导电性椰壳活性炭的两次激活工业化制备方法,其特征在于,利用椰壳炭化料,在物理活化造孔方法基础上,采用多步激活降低电阻率的工业化制备方法,包括如下制备步骤:步骤一:利用物理活化造孔方法制备活性炭,所述的物理活化造孔方法如下:首先将椰壳炭化料于水蒸汽、二氧化碳和氧气混合气氛下,控制CO2与水蒸汽的摩尔比为4:6,保持氧气占全部气体的体积比例在35%,气体总量为0.02m
【技术特征摘要】
1.一种超级电容用高导电性椰壳活性炭的两次激活工业化制备方法,其特征在于,利用椰壳炭化料,在物理活化造孔方法基础上,采用多步激活降低电阻率的工业化制备方法,包括如下制备步骤:步骤一:利用物理活化造孔方法制备活性炭,所述的物理活化造孔方法如下:首先将椰壳炭化料于水蒸汽、二氧化碳和氧气混合气氛下,控制CO2与水蒸汽的摩尔比为4:6,保持氧气占全部气体的体积比例在35%,气体总量为0.02m3/min·kg,并在950℃高温下进行2.5h的造孔反应实现造孔,得到初步成孔样品;步骤二:使初步成孔样品直接在CO2气氛下于600~800℃较低温度下进行3~5h反应,控制CO2气体总量为0.02~0.04m3/min·kg,得到活性炭半成品,其中消除了步骤一引入的表面钝化基团,激活了活性炭的基本结构特性;步骤三:将活性炭半成品进行酸洗去杂:通过加入0.1wt%~0.5wt%的稀盐酸,进行5~8次蒸煮去杂,再用蒸馏水进行洗涤,在120℃温度下干燥1~2h,得到去杂活性炭粉末;步骤四:将去杂活性炭粉末在还...
【专利技术属性】
技术研发人员:杜丕一,李谷尧,张永林,王宗荣,
申请(专利权)人:浙江大学,北海星石碳材料科技有限责任公司,
类型:发明
国别省市:浙江,33
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