一种储能碳材料及其制备方法和应用技术

本发明专利技术公开了一种储能碳材料及其制备方法和应用，涉及碳材料技术领域。所述储能碳材料以碳源模板剂和沥青为前驱体碳源材料制成，其内部具有三维碳骨架，外层具有多孔碳笼结构。与常规的石油基储能碳材料相比，本发明专利技术的产品大幅度提高了碳材料质量比容量和电化学稳定性，且有效降低产品的金属含量，使得产品各项指标远高于超级电容器用活性炭标准。各项指标远高于超级电容器用活性炭标准。各项指标远高于超级电容器用活性炭标准。

【技术实现步骤摘要】
一种储能碳材料及其制备方法和应用


[0001]本专利技术涉及碳材料
，具体而言，涉及一种储能碳材料及其制备方法和应用。

技术介绍

[0002]超级电容器具有高功率密度、可快速充放电、长循环寿命和安全可靠等特性，在军用和民用领域都有广泛应用，结构决定性质，超级电容器优异的电化学性能往往取决于电极的活性材料，碳材料由于较高的比表面积与孔体积、较好的导电性以及优异的循环稳定性，得到了广泛研究。
[0003]而重质油是众多脂肪烃、环烷烃以及稠环芳烃组成的复杂混合物，其组成和结构具有复杂性和多层次性，含有大量烃类和非烃类化合物，以及胶质、沥青质等超分子聚集体，更是含有大量的芳烃结构以及丰富的S、N、等杂原子，是生产超级电容器用储能碳材料的天热原料。通过简便可控的化学手段以自下而上的方式将重质油中的芳香烃和部分杂原子化合物直接合成储能碳材料，将为重质油的高附加值利用开辟新途径。
[0004]目前，常用超级电容器用碳材料普遍存在比容量低、导电性差等问题。因此，开发新型高比表面积、高导电性、结构稳定的电极材料对于全面提升超级电容器的性能尤本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种储能碳材料，其特征在于，所述储能碳材料以碳源模板剂和沥青为前驱体碳源材料制成；所述储能碳材料的内部具有三维碳骨架，外层具有多孔碳笼结构。2.根据权利要求1所述的储能碳材料，其特征在于，所述多孔碳笼结构中的碳笼的粒径为10～50nm；优选地，所述碳源模板剂包括石油焦和300～450℃热裂解处理后的沥青产品中的至少一种。3.如权利要求1或2所述的储能碳材料的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括以下步骤：将混合后的碳源模板剂、沥青和碱在惰性气体气氛下，进行热反应，以形成内部具有三维碳骨架，外层具有多孔碳笼结构的储能碳材料。4.根据权利要求3所述的储能碳材料的制备方法，其特征在于，所述热反应为二段式热反应：一段热反应的反应温度为300～500℃，反应时间为0.5～5h；二段热反应的反应温度为650～1000℃，反应时间为1～6h；优选地，所述一段热反应的反应温度为350～450℃，反应时间为2～3h；优选地，所述二段热反应地反应温度为700～900℃，反应时间为1～...

【专利技术属性】
技术研发人员：李康，韩海波，雷杰，王韬翔，李治，
申请(专利权)人：中石化炼化工程集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：