專利名稱：一種電化學電容器用高比表面積中孔活性炭的制備方法
技術領域：
本發明涉及一種電化學電容器用高比表面積中孔活性炭的制備方法。
背景技術：
電化學電容器由于具有廣泛的應用前景和巨大的潛在市場而備受世界各國政府和企業的關注。目前用于電化學電容器的各種活性炭主要是高比表面積微孔炭，該類活性炭用作電化學電容器電極材料時不僅比表面積利用率低，而且功率特性差。提高活性炭的中孔含量，不僅有利于提高活性炭的比表面積利用率，從而提高其比容，而且有利于改善其功率特性。
發明內容
本發明的目的是提供一種電化學電容器用高比表面積中孔活性炭的制備方法，它是以石油焦為原料制備同時具有高比表面積和高中孔含量的用作電化學電容器電極材料的活性炭的方法。
本發明是這樣來實現的，它是以石油焦為原料，其特征是制備工藝步驟為先將石油焦研磨到80～150目，然后按照質量比為KOH∶石油焦＝4～6的比例將二者混合，放入活化爐中并先于400～500℃保溫1～2h進行預處理，再升溫到750～850℃進行活化，活化1.5～2.5h后，冷卻、研磨、用去離子水浸泡并水洗至中性、干燥就可以得到比表面積為1500～2000m2/g，中孔孔容為0.4～0.8mL/g，中孔含量為50～70％的高比表面積中孔活性炭。
本發明是在石油焦研磨破碎以后采用浸漬的方法加入活化劑KOH，然后將浸漬有KOH的石油焦于400～500℃進行預處理，接下來進行活化，活化過程中通過對活化溫度和活化時間的調節來實現對徑向造孔和橫向擴孔的控制，從而可以制備同時具有高比表面積和高中孔含量的活性炭。
本發明的優點是制備的活性炭中孔發達，中孔孔容占總孔容的50％～70％；孔徑分布很窄，10nm以下孔的孔容占總孔容的90％以上；平均孔徑為2～3nm，保證了活性炭在具有高中孔含量的同時具有高比表面積。
在用作電化學電容器電極材料時，該類活性炭由于具有高比表面積和高比表面積利用率，從而具有高比容；同時，由于該類活性炭具有高中孔含量，所以具有優異的功率特性，在大電流充放電時，比容衰減非常小，能充分體現電化學電容器的高能量密度和高功率密度的特性。
表1基于本發明的制備工藝參數的活性炭產品的性能
具體實施方式
實施例1將石油焦破碎，篩分出粒徑為100～120目粉末。按照質量比為KOH∶石油焦＝5的比例稱取250g KOH配置成飽和溶液，將50g石油焦粉末倒入KOH溶液中浸泡24h，將石油焦連同KOH溶液一起放入活化爐。在N2保護下，以10℃/min的速度升溫到450℃，并保溫1h。然后再以10℃/min的速度升溫到800℃，保溫2h。將實驗得到的活性炭冷卻、研磨、用去離子水浸泡并水洗至中性、干燥。
制備的活性炭產品的性能碘值mg/g2540亞甲蘭mg/g540比表面積m2/g1733平均孔徑nm2.37中孔含量60.6％實施例2將石油焦破碎，篩分出粒徑為100～120目粉末。按照質量比為KOH∶石油焦＝6的比例稱取300g KOH配置成飽和溶液，將50g石油焦粉末倒入KOH溶液中浸泡24h，將石油焦連同KOH溶液一起放入活化爐。在N2保護下，以10℃/min的速度升溫到500℃，并保溫1h。然后再以10℃/min的速度升溫到750℃，保溫1.5h。將實驗得到的活性炭冷卻、研磨、用去離子水浸泡并水洗至中性、干燥。
制備的活性炭產品的性能碘值mg/g2710亞甲蘭mg/g410比表面積m2/g2340平均孔徑nm1.87中孔含量52％
權利要求
1.一種電化學電容器用高比表面積中孔活性炭的制備方法，它是以石油焦為原料，其特征是制備工藝步驟為先將石油焦研磨到80～150目，然后按照質量比為KOH∶石油焦＝4～6的比例將二者混合，放入活化爐中并先于400～500℃保溫1～2h進行預處理，再升溫到750～850℃進行活化，活化1.5～2.5h后，冷卻、研磨、用去離子水浸泡并水洗至中性、干燥得到高比表面積中孔活性炭。
全文摘要
一種電化學電容器用高比表面積中孔活性炭的制備方法，它是以石油焦為原料，其特征是制備工藝步驟為先將石油焦研磨到80～150目，然后按照質量比為KOH∶石油焦＝4～6的比例將二者混合，放入活化爐中并先于400～ 500℃保溫1～2h進行預處理，再升溫到750～850℃進行活化，活化1.5～2.5h后，冷卻、研磨、用去離子水浸泡并水洗至中性、干燥得到高比表面積中孔活性炭。
文檔編號H01G9/00GK1872674SQ20061001932
公開日2006年12月6日 申請日期2006年6月9日 優先權日2006年6月9日
發明者鄧梅根, 方勤, 馮義紅, 楊邦朝 申請人:江西財經大學