一种制备电容器用活性炭的方法与流程

文档序号:13008562阅读:119来源:国知局
技术领域
本发明属于材料制备领域,具体涉及一种制备电容器用活性炭的方法。


背景技术:

电容器是在电子等工业中广泛使用,现在高端电容器中很多使用活性炭作为电极材料,超级电容活性炭通常称为超级活性炭或炭电极材料,具有超大的比表面积,孔集中,低灰,和导电性好等特点,适用制造高性能电池,双电层电容器产品及重金属回收的载体。但是,这对于活性炭的制备方法及活性炭的性能有着较高的要求。


技术实现要素:

本发明的目的是提供一种制备电容器用活性炭的方法,以松木作为原料制备活性炭,经过合理的工艺制备,可以达到制备电容器的要求。
本发明通过以下技术方案实现:
一种制备电容器用活性炭的方法,包括以下步骤:
(1)、将松木在氮气保护下、225-234℃下保温处理35-38min,缓慢升温至446-470℃,升温幅度为6℃/min,保温18-22min,保温过程中保持氮气流动循环,氮气循环的速度为0.35m/s,然后缓慢降温至常温,降温幅度为3.6℃/min,得到松木炭;
(2)、将步骤(1)得到的松木炭使用0.4M磷酸盐缓冲液浸泡处理2h,浸泡时,在磷酸盐缓冲液中加入金属镍棒,浸泡开始的前1h,对松木碳使用0.05T的磁场进行处理,然后撤销磁场,在超声波条件下进行震荡处理,超声波强度为34KHz;
(3)、将松木炭取出,在75-80℃下烘干,然后将松木炭在氮气保护下在350℃下保温处理1min,自然降温至常温,清洗,烘干,得到电容器用活性炭。在浸泡过程中加入镍棒,有利于降低活性炭中灰分含量,提升活性炭的性能。
本发明的有益效果:本发明提供的电容器用活性炭的制备方法,使用松木作为原料,成本低廉,制备的方法简单,本发明制备的活性炭比表面积达到2100-2500m2/g,孔容在1-1.03cc/g之间,本发明活性炭制备的电容电极的水系电容量达到260F/g;本申请中各步骤的条件控制对活性炭的性能具有极大的影响,本申请中的方案均为较优的方案,对条件参数进行改变后会对活性炭的性能产生较大的不良影响。
具体实施方式
实施例1
一种制备电容器用活性炭的方法,包括以下步骤:
(1)、将松木在氮气保护下、230℃下保温处理36min,缓慢升温至456℃,升温幅度为6℃/min,保温20min,保温过程中保持氮气流动循环,氮气循环的速度为0.35m/s,然后缓慢降温至常温,降温幅度为3.6℃/min,得到松木炭;
(2)、将步骤(1)得到的松木炭使用0.4M磷酸盐缓冲液浸泡处理2h,浸泡时,在磷酸盐缓冲液中加入金属镍棒,浸泡开始的前1h,对松木碳使用0.05T的磁场进行处理,然后撤销磁场,在超声波条件下进行震荡处理,超声波强度为34KHz;
(3)、将松木炭取出,在75-80℃下烘干,然后将松木炭在氮气保护下在350℃下保温处理1min,自然降温至常温,清洗,烘干,得到电容器用活性炭。
实施例2
一种制备电容器用活性炭的方法,包括以下步骤:
(1)、将松木在氮气保护下、232℃下保温处理37min,缓慢升温至460℃,升温幅度为6℃/min,保温22min,保温过程中保持氮气流动循环,氮气循环的速度为0.35m/s,然后缓慢降温至常温,降温幅度为3.6℃/min,得到松木炭;
(2)、将步骤(1)得到的松木炭使用0.4M磷酸盐缓冲液浸泡处理2h,浸泡时,在磷酸盐缓冲液中加入金属镍棒,浸泡开始的前1h,对松木碳使用0.05T的磁场进行处理,然后撤销磁场,在超声波条件下进行震荡处理,超声波强度为34KHz;
(3)、将松木炭取出,在78℃下烘干,然后将松木炭在氮气保护下在350℃下保温处理1min,自然降温至常温,清洗,烘干,得到电容器用活性炭。
对比例1
一种制备电容器用活性炭的方法,包括以下步骤:
(1)、将松木在氮气保护下、230℃下保温处理36min,缓慢升温至456℃,升温幅度为6℃/min,保温20min,保温过程中保持氮气流动循环,氮气循环的速度为0.35m/s,然后缓慢降温至常温,降温幅度为3.6℃/min,得到松木炭;
(2)、将步骤(1)得到的松木炭使用0.4M磷酸盐缓冲液浸泡处理2h,在超声波条件下进行震荡处理,超声波强度为34KHz;
(3)、将松木炭取出,在75-80℃下烘干,然后将松木炭在氮气保护下在350℃下保温处理1min,自然降温至常温,清洗,烘干,得到电容器用活性炭。
本发明各实施例的方法制备的活性炭的性能如下表:
比表面积(m2/g)孔容(cc/g)水系电容量(F/g)实施例124201.02258实施例222101.01242实施例318420.93/表1
由表1可知,本申请方法制备的活性炭具有良好的性能,可以在电容器上使用,而且本发明的方法更优化,制备出的活性炭性能更好。
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