一种超高储能电碳材料的制备方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局*CN103121680A*(12)发明专利申请(10)申请公布号(10)申请公布号CNCN103121680103121680A(43)申请公布日2013.05.29(21)申请号201310031315.8(22)申请日2013.01.28(71)申请人江苏国正新材料科技有限公司地址214204江苏省无锡市宜兴市新街镇振新西路6-8号(72)发明人邹开良刘明秋(74)专利代理机构南京天华专利代理有限责任公司32218代理人夏平(51)Int.Cl.C01B31/10(2006.01)权利要求书1页权利要求书1页说明书5页说明书5页(54)发明名称一种超高储能电碳材料的制备方法(57)摘要本发明公开了一种超高储能电碳材料的制备方法，该制备方法按下述步骤进行：首先将酚醛树脂、高软化点沥青或两者的混合物与固化剂破碎成细粉料后加入增塑剂，然后将混合料输入双螺杆挤出机挤出造粒；接着对粒料输入碳化活化炉内分阶段碳化活化，碳化活化后在氮气保护下冷却出料；然后将碳料放入酸溶液内煮洗，并将酸洗后的碳料放入去离子水中进行煮洗；最后将煮洗后的碳料烘干、破碎即可得所需粒径的微粉状超高储能电碳材料。本发明的制备方法简单、高效且具有成本低、周期短的特点，制得的超高储能电碳材料的电能储量大于140库伦/克、比表面积为2000-2500平方米/克，可广泛适用于高能汽车电池、超能电容器的制造。CN103121680ACN103268ACN103121680A权利要求书1/1页1.一种超高储能电碳材料的制备方法，其特征在于所述的制备方法按下述步骤进行：（1）将酚醛树脂、高软化点沥青或两者的混合物与固化剂按重量比100:3-8的比例加入至高速破碎机中进行破碎成100-325目的粉料；（2）将增塑剂和细粉料一起加入高速混合机进行混合，混合均匀后出料输入双螺杆挤出机进行挤出造粒；（3）将收集到的粒料输入至碳化活化炉内进行碳化活化，然后以2-5℃/min的升温速率将炉温升温至300℃-350℃后通入氮气保持恒温1.5-2小时，接着以2-5℃/min的升温速率将炉温升温至600℃-650℃后保持恒温1.5-2小时，关闭氮气后通入复合活化剂，接着继续以2-5℃/min的升温速率将炉温升温至900℃-1000℃后保持恒温2-5小时，碳化活化结束后将炉温冷却至700℃-750℃后停止通入复合活化剂，然后通入氮气保护继续冷却至常温出料；（4）将碳化活化后的碳料加入酸溶液后通入蒸汽进行煮洗0.5-1小时；（5）将酸洗后的碳料放入去离子水后通入蒸汽进行煮洗5-10次将ph值调节为6.5-8；（6）将去离子水煮洗后的碳料输入烘干机中烘干2-10小时，烘干机在氮气环境下冷却至常温出料，将烘干料输入气流破碎机中破碎即可得所需粒径的微粉状超高储能电碳材料。2.根据权利要求1所述的超高储能电碳材料的制备方法，其特征在于所述步骤（1）中的固化剂为乌洛托品。3.根据权利要求1所述的超高储能电碳材料的制备方法，其特征在于所述步骤（2）中的增塑剂为纤维素、氯化聚乙烯中的一种或两种，所述增塑剂的重量为酚醛树脂、高软化点沥青或两者的混合物的重量的5-15%。4.根据权利要求1所述的超高储能电碳材料的制备方法，其特征在于所述步骤（2）中的挤出机参数为：内温60-250℃、背压2-16MPa、模头孔径1-5㎜。5.根据权利要求1所述的超高储能电碳材料的制备方法，其特征在于所述步骤（3）中的复合活化剂为二氧化碳和水蒸汽按照体积比1-2：1组成的混合物。6.根据权利要求1或5所述的超高储能电碳材料的制备方法，其特征在于所述步骤（3）中的复合活化剂按照每小时0.1-1千克复合活化剂/千克炭的比例输入碳化活化炉内。7.根据权利要求1所述的超高储能电碳材料的制备方法，其特征在于所述步骤（4）中的酸溶液为硫酸、盐酸、硝酸中的一种或一种以上的水溶液，该酸溶液的浓度20-30%。8.根据权利要求1所述的超高储能电碳材料的制备方法，其特征在于所述步骤（4）中的酸溶液重量和碳料重量之比为7-13:1。9.根据权利要求1所述的超高储能电碳材料的制备方法，其特征在于所述步骤（5）中的去离子水每次煮洗时和碳料的重量比为5-10:1。10.根据权利要求1所述的超高储能电碳材料的制备方法，其特征在于所述步骤（6）中的烘干机温度为200℃-300℃，所述电碳材料的粒径≤80μm。2CN103121680A说明书1/5页一种超高储能电碳材料的制备方法技术领域[0001]本发明涉及活性炭的制备领域，具体地说是一种电能储量大、比表面积高的超高储能电碳材料的制备方法。背景技术[0002]活性炭具有发达的孔隙结构和巨大的比表面积，自古以来就在医药、食品等方面得到了应用。随后，它作为优质的吸附剂和催化剂载体在工业