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一种多孔电极炭的制备系统及方法技术方案

技术编号:43962045 阅读:35 留言:0更新日期:2025-01-07 21:46
本申请提供一种多孔电极炭的制备系统及方法,该系统主要包括一个两段变温的炭化流化床与一个活化流化床。方法为小粒径的聚合物颗粒在炭化过程中软化,与大量热载体颗粒粘接形成复合颗粒,从而避免自身粘接与过分长大,在两段变温的炭化流化床中实现炭化可控;再将复合颗粒通入活化流化床,进行高温活化,去除热载体后,即获得多孔炭电极炭颗粒。该方法避免了聚合物颗粒在炭化时的粘连,解决了超细颗粒流化操作的不稳定性问题,还减少了研磨与升降温环节,具有成本低,可连续操作的优点。

【技术实现步骤摘要】

本申请涉及电化学储能电极材料,具体而言,涉及一种多孔电极炭的制备系统及方法


技术介绍

1、基于清洁电化学储能机制的器件,如各种二次电池,超级电容器,锂离子电容器或其混合器件,是重要的电储能系统,近年来得到了长足的发展。超级电容器,锂离子电容器的正极材料为大比表面积的多孔活性炭。二次电池如锂离子负极材料(硅炭负极)也使用大比表面积的多孔活性炭作为硅颗粒的固定载体,重量大约占硅炭负极重量的50 %左右。

2、这种多孔活性炭主要由生物质或有机聚合物为前驱体,经过炭化(高温下脱氢脱氧或其他元素)与活化(造孔)的步骤组成。但目前对于活化的方法比较成熟,但对炭化报道较少。实际操作时,有些前驱体颗粒在高温下,会变软呈现粘性,生成特别大的粘性聚团,粒径与密度都不太可控。不仅如此,还存在粘壁现象,在工程上特别不好操作。最后生成的巨大的炭化后聚团或颗粒,还得研磨成小颗粒,再进行活化,而炭化后的聚团强度又特别大,因此,需要消耗大量的机械能。

3、由此可见,现有的工艺中存在粒径不可控、容易形成巨大的炭化聚团、粘壁、颗粒流动性差以及能耗高的问题。因此,亟需本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种多孔电极炭的制备系统,其特征在于,包括依次串联连通的炭化流化床、活化流化床和热载体去除反应器;

2.根据权利要求1所述多孔电极炭的制备系统,其特征在于,所述第一反应区设置有第一温度控制装置,所述第一温度控制装置用于控制所述第一反应区的工作温度为500 ℃-950 ℃。

3.根据权利要求1所述多孔电极炭的制备系统,其特征在于,所述第二反应区设置有第二温度控制装置,所述第二温度控制装置用于控制所述第二反应区的工作温度为200 ℃-400 ℃。

4.根据权利要求1所述多孔电极炭的制备系统,其特征在于,所述活化流化床设置有第三温度控制装置,所述第三温度...

【技术特征摘要】

1.一种多孔电极炭的制备系统,其特征在于,包括依次串联连通的炭化流化床、活化流化床和热载体去除反应器;

2.根据权利要求1所述多孔电极炭的制备系统,其特征在于,所述第一反应区设置有第一温度控制装置,所述第一温度控制装置用于控制所述第一反应区的工作温度为500 ℃-950 ℃。

3.根据权利要求1所述多孔电极炭的制备系统,其特征在于,所述第二反应区设置有第二温度控制装置,所述第二温度控制装置用于控制所述第二反应区的工作温度为200 ℃-400 ℃。

4.根据权利要求1所述多孔电极炭的制备系统,其特征在于,所述活化流化床设置有第三温度控制装置,所述第三温度控制装置用于控制所述活化流化床反应区的工作温度为850 ℃-1050 ℃。

5.一种多孔电极炭的制备方法,其特征在于,所述方法适用于上述权利要求1-4任一项...

【专利技术属性】
技术研发人员:崔超婕骞伟中马鸣宇汪剑马牧然
申请(专利权)人:清华大学
类型:发明
国别省市:

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