专利名称：一种电化学电容器用高比表面积中孔活性炭的制备方法
技术领域：
本发明涉及一种电化学电容器用高比表面积中孔活性炭的制备方法。
背景技术：
电化学电容器由于具有广泛的应用前景和巨大的潜在市场而备受世界各国政府和企业的关注。目前用于电化学电容器的各种活性炭主要是高比表面积微孔炭，该类活性炭用作电化学电容器电极材料时不仅比表面积利用率低，而且功率特性差。提高活性炭的中孔含量，不仅有利于提高活性炭的比表面积利用率，从而提高其比容，而且有利于改善其功率特性。
发明内容
本发明的目的是提供一种电化学电容器用高比表面积中孔活性炭的制备方法，它是以石油焦为原料制备同时具有高比表面积和高中孔含量的用作电化学电容器电极材料的活性炭的方法。
本发明是这样来实现的，它是以石油焦为原料，其特征是制备工艺步骤为先将石油焦研磨到80～150目，然后按照质量比为KOH∶石油焦＝4～6的比例将二者混合，放入活化炉中并先于400～500℃保温1～2h进行预处理，再升温到750～850℃进行活化，活化1.5～2.5h后，冷却、研磨、用去离子水浸泡并水洗至中性、干燥就可以得到比表面积为1500～2000m2/g，中孔孔容为0.4～0.8mL/g，中孔含量为50～70％的高比表面积中孔活性炭。
本发明是在石油焦研磨破碎以后采用浸渍的方法加入活化剂KOH，然后将浸渍有KOH的石油焦于400～500℃进行预处理，接下来进行活化，活化过程中通过对活化温度和活化时间的调节来实现对径向造孔和横向扩孔的控制，从而可以制备同时具有高比表面积和高中孔含量的活性炭。
本发明的优点是制备的活性炭中孔发达，中孔孔容占总孔容的50％～70％；孔径分布很窄，10nm以下孔的孔容占总孔容的90％以上；平均孔径为2～3nm，保证了活性炭在具有高中孔含量的同时具有高比表面积。
在用作电化学电容器电极材料时，该类活性炭由于具有高比表面积和高比表面积利用率，从而具有高比容；同时，由于该类活性炭具有高中孔含量，所以具有优异的功率特性，在大电流充放电时，比容衰减非常小，能充分体现电化学电容器的高能量密度和高功率密度的特性。
表1基于本发明的制备工艺参数的活性炭产品的性能
具体实施方式
实施例1将石油焦破碎，筛分出粒径为100～120目粉末。按照质量比为KOH∶石油焦＝5的比例称取250g KOH配置成饱和溶液，将50g石油焦粉末倒入KOH溶液中浸泡24h，将石油焦连同KOH溶液一起放入活化炉。在N2保护下，以10℃/min的速度升温到450℃，并保温1h。然后再以10℃/min的速度升温到800℃，保温2h。将实验得到的活性炭冷却、研磨、用去离子水浸泡并水洗至中性、干燥。
制备的活性炭产品的性能碘值mg/g2540亚甲兰mg/g540比表面积m2/g1733平均孔径nm2.37中孔含量60.6％实施例2将石油焦破碎，筛分出粒径为100～120目粉末。按照质量比为KOH∶石油焦＝6的比例称取300g KOH配置成饱和溶液，将50g石油焦粉末倒入KOH溶液中浸泡24h，将石油焦连同KOH溶液一起放入活化炉。在N2保护下，以10℃/min的速度升温到500℃，并保温1h。然后再以10℃/min的速度升温到750℃，保温1.5h。将实验得到的活性炭冷却、研磨、用去离子水浸泡并水洗至中性、干燥。
制备的活性炭产品的性能碘值mg/g2710亚甲兰mg/g410比表面积m2/g2340平均孔径nm1.87中孔含量52％
权利要求
1.一种电化学电容器用高比表面积中孔活性炭的制备方法，它是以石油焦为原料，其特征是制备工艺步骤为先将石油焦研磨到80～150目，然后按照质量比为KOH∶石油焦＝4～6的比例将二者混合，放入活化炉中并先于400～500℃保温1～2h进行预处理，再升温到750～850℃进行活化，活化1.5～2.5h后，冷却、研磨、用去离子水浸泡并水洗至中性、干燥得到高比表面积中孔活性炭。
全文摘要
一种电化学电容器用高比表面积中孔活性炭的制备方法，它是以石油焦为原料，其特征是制备工艺步骤为先将石油焦研磨到80～150目，然后按照质量比为KOH∶石油焦＝4～6的比例将二者混合，放入活化炉中并先于400～ 500℃保温1～2h进行预处理，再升温到750～850℃进行活化，活化1.5～2.5h后，冷却、研磨、用去离子水浸泡并水洗至中性、干燥得到高比表面积中孔活性炭。
文档编号H01G9/00GK1872674SQ20061001932
公开日2006年12月6日 申请日期2006年6月9日 优先权日2006年6月9日
发明者邓梅根, 方勤, 冯义红, 杨邦朝 申请人:江西财经大学