棉纤维炭基材料的制备方法及其作为超级电容器电极材料的应用技术

本发明专利技术提供了一种棉纤维炭基材料的制备方法，是将棉纤维分别用去离子水、乙醇洗涤后干燥，先于300~350℃保持3~5h进行预碳化，再在N2保护下，于700~900℃下碳化3~6h；然后将碳化的棉纤维浸泡于质量浓度10~30%的KOH溶液中，于50~80℃浸泡2~5h；冷却到室温，过滤，于1~3MHCl中浸泡6~18h，最后用去离子水洗涤至中性，烘干，得棉纤维炭基材料。实验测定，本发明专利技术制备的棉纤维炭基材料具有较大的比电容，因此作为超级电容器的电极材料，具有原料来源丰富、制备工艺简单、成本低、环境友好、导电性能及其电化学性能较优异等特点，是一种比较理想的超级电容器电极材料。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种棉纤维炭基材料的制备方法，属于高分子材料领域；本专利技术还涉及棉纤维炭基材料作为超级电容器电极材料的应用。
技术介绍
随着社会经济的迅速发展，化石类能源日益枯竭，现有的传统能源系统已无法满足当今需求，并且在使用煤和石油的过程中还造成了严重的环境污染。因此，开发新能源和可再生清洁能源是当今世界经济中必须要解决的问题。超级电容作为一种新型储能元件，受到越来越多的关注，成为21世纪新能源应用领域的重要组成部分。 超级电容器具有功率密度高、循环寿命长、充电速度快、使用温度范围宽、安全环保等优点，在各领域都得到广泛的应用。目前用于超级电容器研究的电极材料主要有三类碳材料，金属氧化物以及导电聚合物。在这些材料中，碳材料具有原料丰富、价格低廉、比表面积大、导电性能好、电化学稳定性高等优点，被认为是理想的超级电容器电极材料之一。通常所用的碳材料有碳纳米管，炭气凝胶，活性炭，石墨烯等，但由于这些材料的制备工艺较为复杂，成本高，使其在超级电容器的应用中受到限制，于是人们便将目光聚焦于生物质原材料。棉花是植物纤维中品质最好、用量最大的纤维资源，纤维素含量可达棉花干重的95 %左右。纤维本文档来自技高网...

【技术保护点】
棉纤维碳基材料的制备方法，是将棉纤维分别用去离子水、乙醇洗涤后干燥，先于300~350?℃保持3~5?h进行预炭化，再在N2保护下，于700~900?℃下炭化3~6?h；然后将炭化的棉纤维浸泡于质量浓度10~30?%的?KOH溶液中，于50~80?℃浸泡2~5?h；冷却到室温，过滤，于1~3?M?HCl中浸泡6~18?h，最后用去离子水洗涤至中性，烘干，得棉纤维碳基材料。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：马国富，牟晶晶，彭辉，雷自强，
申请(专利权)人：西北师范大学，
类型：发明
国别省市：