一种电化学电容器用中孔炭材料的制备方法

摘要

本发明提供一种电化学电容器用中孔炭材料的制备方法，属于炭材料与微波化学技术领域。该方法以花生壳为碳源，氯化锌或磷酸为活化剂，通过微波辅助加热活化花生壳一步制备中孔炭材料，所制得的中孔炭材料比表面积介于1307-1552m2/g之间，总孔容介于0.67-1.83cm3/g之间，平均孔径介于2.06-5.02nm之间，非微孔孔容占总孔容的比例介于62.7-99.2%之间，产率介于32.3-44.9%之间。本发明中碳源是可再生的农业废弃物，具有廉价、易得的特点，微波加热具有均匀、快速、节能的优点，所制得的中孔炭作为电化学电容器电极材料，具有良好的稳定性和优异的综合性能。

主权项

1.一种电化学电容器用中孔炭材料的制备方法，其特征在于该方法具体步骤如下：（1）花生壳的预处理：用普通水把剪成小块的花生壳清洗后，于110^oC恒温干燥12h，所得花生壳的空气干燥基水分为9.52%，灰分为1.30%，挥发分为68.34%，固定碳为20.84%，将20g花生壳放入烧杯中，加入0.5M的KOH溶液200mL，烧杯在磁力加热搅拌器上加热2h，用70－80℃的蒸馏水洗涤花生壳至滤液的pH值为7，洗涤后的花生壳于110℃恒温干燥12h，得到预处理后的花生壳；（2）中孔炭的制备：量取60mL蒸馏水放入烧杯中，称取一定量的氯化锌固体溶于烧杯内的蒸馏水中或者量取一定体积的磷酸溶液放入烧杯中，搅匀后得到氯化锌或磷酸溶液，称取一定量步骤（1）所得预处理后的花生壳，放入所述氯化锌或磷酸溶液中，所述氯化锌或者磷酸与花生壳的质量比为（15）：1，用玻璃棒搅匀后将烧杯放在超声振荡器中震荡30min，然后取出烧杯用保鲜膜封住烧杯口，室温下浸泡12h后除去保鲜膜，在干燥箱中于110℃恒温干燥24h，得到氯化锌或者磷酸溶液浸泡后的花生壳；（3）把步骤（2）得到的氯化锌或磷酸溶液浸泡后的花生壳转移至陶瓷坩埚中，置于微波反应器内，用高纯氮气对陶瓷坩埚内的空气进行吹扫，氮气吹扫5min后，设定微波功率为600W，微波活化时间为10－20min，进行微波加热活化，将活化后得到的活化产物冷却至室温后取出，用蒸馏水洗涤所述活化产物两次，往洗涤后的活化产物中加入0.5M的盐酸或者氢氧化钠溶液100mL，在磁力加热搅拌器上加热2h后，用70－80℃的蒸馏水洗涤活化产物至滤液的pH值为6－7后得到中孔炭，将洗涤后的中孔炭置于干燥箱中于110℃恒温干燥24h后研磨至325目，得到电化学电容器用中孔炭材料。