一种褐煤基超级电容器活性炭电极材料及其制备方法

文档序号:40697943发布日期:2025-01-14 22:14阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种褐煤基超级电容器活性炭电极材料的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的褐煤基超级电容器活性炭电极材料的制备方法,其特征在于,所述碱性活化剂为koh、naoh、k2co3、na2co3中的一种。

3.根据权利要求2所述的褐煤基超级电容器活性炭电极材料的制备方法,其特征在于,所述碱性活化剂为koh时,y=-12498.70833+24.2525x1+74.67875x2+505.95333x3+905.95x4–0.02375x1·x2+0.061x1·x3+0.11x1·x4+0.6125x2·x3–3.825x2·x4–34.9x3·x4–0.016075x12–0.80698x22–99.44667x32–82.04667x42,其中,700≤x1≤800,20≤x2≤28,1.5≤x3≤2.5,4.5≤x4≤5.5。

4.根据权利要求2所述的褐煤基超级电容器活性炭电极材料的制备方法,其特征在于,所述碱性活化剂为naoh时,y=-12493.07+24.07743x1+2.29458x2+357.18667x3+821.57333x4+0.001167x1·x2+0.243x1·x3–0.224x1·x4–0.816667x2·x3+0.629167x2·x4–49.5x3·x4–0.014203x12–0.13876x22–82.67667x32–42.17667x42,其中,750≤x1≤850,20≤x2≤28,0.5≤x3≤1.5,6.5≤x4≤7.5。

5.根据权利要求2所述的褐煤基超级电容器活性炭电极材料的制备方法,其特征在于,所述碱性活化剂为k2co3时,y=-8849.075+15.54675x1+841.425x3+1312.7x4+0.018x1·x3–0.059x1·x4–6.5x3·x4–0.01086x12–138.6x32–177.5x42,其中650≤x1≤750,x2=24,2.5≤x3≤3.5,2≤x4≤4。

6.根据权利要求2所述的褐煤基超级电容器活性炭电极材料的制备方法,其特征在于,所述碱性活化剂为na2co3时,y=-11619.0675+22.80590x1+305.425x3+823.685x4–0.109x1·x3+0.017x1·x4+0.2x3·x4–0.013192x12–40.42x32–103.62x42,其中,800≤x1≤900,x2=24h,2≤x3≤3,3.5≤x4≤4.5。

7.根据权利要求1所述的褐煤基超级电容器活性炭电极材料的制备方法,其特征在于,步骤s1中,所述褐煤原煤粉末的制备方法包括以下步骤:将褐煤进行破碎、研磨、过筛,得到褐煤原煤粉末;所述褐煤为河北灵寿褐煤;所述褐煤的灰分含量为27-30%。

8.根据权利要求1所述的褐煤基超级电容器活性炭电极材料的制备方法,其特征在于,步骤s1中,所述加热脱氧的加热温度为60-80℃,脱氧时间为20-28h。

9.根据权利要求1所述的褐煤基超级电容器活性炭电极材料的制备方法,其特征在于,步骤s3中,所述惰性气体为氮气或氩气;并以2-5℃/min的升温速率升温至x1℃;

10.一种根据权利要求1-9中任一项所述的制备方法制备得到的褐煤基超级电容器活性炭电极材料。


技术总结
本发明提供了一种褐煤基超级电容器活性炭电极材料及其制备方法,属于电化学电源材料制备技术领域。制备方法包括以下步骤:S1、将褐煤原煤粉末进行盐酸酸洗X<subgt;2</subgt;h,氢氟酸酸洗X<subgt;2</subgt;h,磷酸钙溶液加热脱氧,得到预处理褐煤;S2、将预处理褐煤与碱性活化剂、去离子水按照1∶X<subgt;4</subgt;∶5‑10的质量比搅拌混匀,得混合料;S3、活化,活化的温度为X<subgt;1</subgt;℃,活化的时间为X<subgt;3</subgt;h;冷却,得焙烧产物;S4、稀盐酸酸洗;活性炭电极材料的比电容为Y F/g,其中Y=a+b·X<subgt;1</subgt;+c·X<subgt;2</subgt;+d·X<subgt;3</subgt;+e·X<subgt;4</subgt;–f·X<subgt;1</subgt;·X<subgt;2</subgt;+g·X<subgt;1</subgt;·X<subgt;3</subgt;+h·X<subgt;1</subgt;·X<subgt;4</subgt;+i·X<subgt;2</subgt;·X<subgt;3</subgt;+j·X<subgt;2</subgt;·X<subgt;4</subgt;+k·X<subgt;3</subgt;·X<subgt;4</subgt;–l·X<subgt;1</subgt;<supgt;2</supgt;–m·X<subgt;2</subgt;<supgt;2</supgt;–n·X<subgt;3</subgt;<supgt;2</supgt;–o·X<subgt;4</subgt;<supgt;2</supgt;。本发明制备方法简单,成本低,工艺重复性好,制备得到的多孔炭具有高比表面积,提高了超级电容器功率密度和循环稳定性。

技术研发人员:罗绍华,王庆,田新茹,闫绳学
受保护的技术使用者:东北大学秦皇岛分校
技术研发日:
技术公布日:2025/1/13
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