一种生物基多孔碳材料的制备方法及应用技术

本申请公开了一种生物基多孔碳材料的制备方法及应用，所述生物基高电容多孔碳材料的制备方法包括：(1)将新鲜植物与KOH混合、粉碎、烘干、研磨，得到颗粒均匀的前驱体混合物；(2)对所述前驱体混合物进行煅烧，得到块状材料；(3)将块状材料研磨粉碎后成颗粒状，使用去离子水冲洗至中性，干燥后，得到所述高电容多孔碳材料。本发明专利技术得到的基于新鲜植物的生物基高电容多孔碳材料，制备方法简单，过程无污染，商业化成本低。材料形貌为颗粒状，具有多级孔结构，相互联通，更利于电解液的浸润和电子迁移。本材料应用于超级电容器电极材料后，呈现出大电容量、高容量保持率以及优异的倍率性能，是极具潜力的绿色能源材料。极具潜力的绿色能源材料。极具潜力的绿色能源材料。

【技术实现步骤摘要】
一种生物基多孔碳材料的制备方法及应用


[0001]本专利技术属于电化学储能器件
，具体涉及一种生物基多孔碳材料的制备方法及应用。

技术介绍

[0002]超级电容器是介于传统电容器和电池之间的一种新型储能器件，它具有较高的能量密度(～10Wh/kg)、大的功率密度(～102～106W/kg)、高的充放电效率(>99％)以及长寿命(>10万次)等优点，被广泛应用于电子设备，交通运输、工程器械和军事装备等领域。超级电容器是依靠双电层作用将电解液中的离子吸附到多孔电极材料的表面以储存电荷，所以电极材料的比表面积与孔隙结构是影响电极材料电容量的主要因素。超级电容器技术的迅速发展，其电极材料从活性炭发展到碳纳米管和石墨烯等新型碳纳米材料体系。
[0003]生物基碳材料成本低廉，容易获取，制备过程简单，是优秀的碳材料来源。并且植物独特的细胞结构和内部管道结构，更利于多孔碳材料的制备与合成。多孔碳材料相比普通碳材料，具有更大的比表面积，有利于电解液离子的储存和快速迁移。高比表面积多孔碳的制备方法一般使用的KOH活化法或本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种生物基多孔碳材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：1)将新鲜植物块与KOH混合、研磨，得到前驱体混合物；2)将所述前驱体混合物在惰性气氛下进行煅烧碳化活化，得到块状碳材料；3)将块状碳材料研磨，清洗得到述生物基多孔碳材料。2.根据权利要求1所述的生物基多孔碳材料的制备方法，其特征在于，所述新鲜植物块含水量为80～90％；优选地，所述新鲜植物包括竹笋、萝卜、白菜、芹菜中的至少一种。3.根据权利要求1所述的生物基多孔碳材料的制备方法，其特征在于，所述步骤1)中新鲜植物与KOH的质量比为；优选地，所述步骤1)中新鲜植物与KOH的质量比为15～20：1。4.根据权利要求1所述的生物基多孔碳材料的制备方法，其特征在于，所述步骤1)中将新鲜植物块与KOH混合后进行烘干，烘干后再进行研磨，得到前驱体混合物；优选地，所述步骤1)中，研磨后的植物颗粒粒径范围为0.2～2mm。5.根据权利要求1所述的生物基多孔碳材料的制备方法，其特征在于，所述步骤2)中煅烧碳化活化的反应条件为：以1
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10℃/min的速率升温至600
‑
1300℃，保温2
‑
6h。...

【专利技术属性】
技术研发人员：何海勇，劳伦，黄昱鑫，
申请(专利权)人：中国科学院宁波材料技术与工程研究所，
类型：发明
国别省市：