專利名稱::提高酚醛基活性碳纖維比電容的方法
技術領域:
:本發明屬于活性炭材料
技術領域:
,具微及妾採用氧化齊訴口無機IW酚麟活性炭纖維氧化處理,提高酚醛基活性炭纖維比電容的方法。技術背景酚醛基活性炭纖維(ACF)比表面積高,孔徑分布窄且可控,吸脫附性能優良,可廣泛用于氣、液相中多種物質的吸附。由于酚活性炭纖維的純度高,雜原子含量少,尤其是金屬原子含量少,可作為催化劑載體;此外,由于其獨特的三維交聯結構,使其殘炭量高,導電性優良,是超級電化學電容器理想的電極材料。超級電化學電容器在無機電解液中的儲能不僅和多孑L材料的孔結構相關,而且和孔表面醌基含氧官能團相關。前者賦予電極材料雙電層電容,后者賦予電化學贗電容。通過調控活性炭材料孔結構的方法,可提高其在無機電解液中的雙電層電容量,但是提高幅度有限(Carbon44(2006)2360-2367,ElectrochimicaActa50(2005)1197-1206,JournalofPowerSources161(2006)730-736)。如果通過化學方法處理活性炭材料,使其表面含有醌類官能團,不僅能提高電極的可極化程度,還可提高電解液與電極材料的浸潤性,進而獲得電化學贗電容,提高電化學電容器的能量密度。
發明內容本發明所要解決的技術問題在于提供一種方法簡便、產品成本低、有效提高酚醛基活性炭纖維比電容的方法。解決上述技術問題所采用的技術方案是它包括下述步驟1、對酚醛基活性炭纖維氧化處理將酚M活性炭纖維、去離子水、氧化劑、無機酸依次加到容器中,酚,活性炭纖維與去離子水、氧化劑、無機酸的重量份比為1:200:2045:2070,攪拌,加熱,3595。C對酚醛基活性炭纖維氧化處理312小時。上述的酚隨活性炭纖維按照專利號為3714111的美國專利所公開的方法制備得到;戰的無機酸為鹽酸或硝酸或硫酸,氧化劑為氯酸鉀或高錳酸鉀或高氯酸鉀。2、洗滌干燥將氧化后的酚醛基活性炭纖維取出用去離子水洗至中性,放入鼓風干燥箱內9013(TC干燥。3、檢測氧化處理后酚醛基活性炭纖維的比電容(1)制備電極片將氧化處理后的酚,活性炭纖維研磨至粒徑小于0.075咖,加入超導電乙炔炭黑、質量濃度為60%的聚四氟乙烯乳液,氧化的酚隨活性炭纖維與超導電乙炔炭黑、質量濃度為60%的聚四氟乙烯乳液的質量比為87:12:1,攪拌混勻,用壓片機在0.2MPa壓力下壓成直徑為9mm、厚度為0.3咖的電極片。上述的超導電乙,黑的規格為50%壓縮,由上海榮仲實業有限公司生產;質量濃度為60%的聚四氟乙烯乳液,型號為SFN-1,由四川晨光化工研究院生產。(2)制備模擬電容器將電極片方從真空千燥箱內,125。C真空千燥5小時,浸入濃度為7mol/L的K0H溶液中,-0.09MPa真空狀態下浸泡1小時,在兩個電極片中間夾一層厚度為25頻的聚丙烯隔膜,以厚度為0.9mm的泡沫鎳薄膜作集電極,^A由聚四氟乙烯制成的模擬電容器中,制備成模擬電容器。(3)測試模擬電容器的電容性能參數用電池測試系統測試模擬電容器的電容性能參數。在本發明的對酚活性炭纖維進行氧化處理工藝步驟1中,酚醛基活性炭纖維與去離子水、氧化劑、無機酸的雌重量份比為l:200:2545:3060,攪拌,加熱,優選4575-C對酚醛基活性炭纖維氧化處理39小時。在本發明的對酚M活性炭纖纟ti4行氧化處理工藝步驟l中,酚,活性炭纖維與去離子水、氧化劑、無機酸的最佳重量份比為l:200:40:40,攪拌,加熱,最佳65'C對酚醛基活性炭纖維氧化處理6小時。本發明采用氧化劑在無機酸介質中氧化處理酚活性炭纖維,制備成高容量電化學電容器電極碳材料。發明人將經本發明氧化處理后的酚醛基活性炭纖維制備成的模擬電容器與未氧化處理的酚醛基活性炭纖維制備成的模擬電容器進行了對比測試,結果表明,經氧化處理后的酚醛基活性炭纖維質量比容量是未氧化處理的酚tt活性炭纖維質量比容量的2.2倍。本發明與現有方法相比,具有方法簡單、所用原料易得、產品成本低等優點,可用于對酚醛基活性炭纖維氧化處理。具體實施例方式下面結合實施例對本發明進一步詳細說明,但本發明不限于這些實施例。實施例1以被氧化的材料酚,活性炭纖維lg為例,所用的其它材料和配比以及制備方法如下1、對酚醛基活性炭纖維氧化處理取酚,活性炭纖維lg、去離子水200g、高錳酸鉀40g、質量濃度為6漲的硝酸溶液58.82g依次加到500mL三口燒瓶中,酚M活性炭纖維與去離子水、高錳,、硝酸的重量份比為1:200:40:40,攪拌,加熱,65*€對酚醛基活性炭纖維氧化處理6小時。上述的酚活性炭纖維按照專利號為3714111的美國專利所公開的方法制備得到。2、洗滌干燥將氧化后的酚醛基活性炭纖維取出用去離子水洗至中性,放入鼓風干燥箱內12(TC干燥,干火激M可在6513(TC任意選取,對氧化后酚M活性炭纖維的性能沒有影響。3、檢測氧化后酚醛基活性炭纖維的電容性能(1)制備電極片將氧化"B喿后的酚tt活性炭纖維研磨至粒徑小于0.075mm,加入超導電乙炔炭黑、質量濃度為60%的聚四氟乙烯乳液,氧化的酚隨活'腺纖維與超導電乙炔炭黑、質量濃度為60%的聚四氟乙烯乳液的質量比為87:12:1,攪拌混勻,用壓片機0.2MPa壓力壓成直徑為9mm、厚度為0.3mm的電極片。上述的超導電乙炔炭黑的規格為50%壓縮粉沫,質量濃度為60%的聚四氟乙烯乳液,型號為SFN-1。(2)制備模擬電容器將電極片放入真空干燥箱內,125。C真空干燥5小時,浸入濃度為7mol/L的K0H溶液中,-0.09MPa真空狀態下浸泡1小時,在兩個電極片中間夾一層厚度為25um的聚丙烯隔膜,以厚度為0.9rnn的泡沫鎳薄膜作集電極,裝入由聚四氟乙烯制成的模擬電容器中,制備成模擬電容器。(3)測試模擬電容器的電容性能參數用電池測試系統測謝莫擬電容器的電容性能參數,經檢測氧化后酚隨活性炭纖維的質量比電容為308F/g。實施例2以被氧化的材料酚活性炭纖維lg為例,所用的其它材料和配比以及制備方法如下本實施例的"酚活性炭纖維氧化處理工藝步驟1中,高錳,為氧化劑,硝酸為無機酸,取酚,活性炭纖維lg、去離子水200g、高^鉀45g、質量濃度為6漲的硝酸溶液29.41g依次加到500mL三口燒瓶中,酚活性炭纖維與去離子水、高錳,、硝酸的重量份比為l:200:45:20,攪拌,加熱,65"C對酚,活性炭纖維氧化處理6小時。其它工藝步驟與實施例l相同。經氧化處理后的酚活性炭纖維制備j^莫擬電容器,用電池測試系統測^t莫擬電容器的電容性能參數,質量比電容為262F/g。實施例3以被氧化的材料酚縫活性炭纖維lg為例,所用的其它材料和配比以及制備方法如下-本實施例的在對酚醛基活性炭纖維氧化處理工藝步驟l中,高錳,為氧化劑,硝酸為無機酸,取酚SIS活性炭纖維lg、去離子水200g、高f,鉀20g、質量濃度為68%的硝酸溶液58.82g依次加到500mL三口燒瓶中,酚,活性炭纖維與去離子水、高錳麟、硝酸的重量份比為l:200:20:40,攪拌,加熱,65。C對酚隨活性炭纖維氧化處理6小時。其它工藝步驟與實施例1相同。經氧化處理后的酚活性炭纖維制備淑莫擬電容器,用電池測試系統測說莫擬電容器的電容性能參數,質量比電容為261F/g。實施例4以被氧化的材料酚活性炭纖維lg為例,所用的其它材料和配比以及制備方法如下本實施例的"酚活性炭纖維氧化處理工藝步驟1中,高錳,為氧化劑,硝酸為無機酸,取酚,活性炭纖維lg、去離子水200g、高M鉀20g、質量濃度為68%的硝酸溶液29.41g依次加到500mL三口燒瓶中,酚活性炭纖維與去離子水、高M鉀、硝酸的重量份比為l:200:20:20,攪拌,加熱,65。C對酚醛基活性炭纖維氧化處理6小時。其它工藝步驟與實施例1相同。實施例5以被氧化的材料酚錢活性炭纖維lg為例,所用的其它材料和配比以及制備方法如下本實施例的頓酚M活性炭纖維氧化處理工藝步驟l中,高*¥為氧化劑,硝酸為無機酸,取酚,活性炭纖維lg、去離子水200g、高^鉀45g、質量濃度為68y。的硝酸溶液102.94g依次加到500mL三口燒瓶中,酚活性炭纖維與、去離子水、高錳,、硝酸的重量份比為l:200:45:70,攪拌,加熱,65。C對酚醛基活性炭纖維氧化處理6小時。其它工藝步驟與實施例1相同。經氧化處理后的酚活性炭纖維制備成模擬電容器,用電池測試系統測i對莫擬電容器的電容性能參數,質量比電容為271F/g。實施例6以被氧化的材料酚ra活性炭纖維lg為例,所用的其它材料和配比以及制備方法如下本實施例的頓酚隨活性炭纖維氧化處理工藝步驟l中,高錳,為氧化劑,硝酸為無機酸,取酚隨活性炭纖維lg、去離子水200g、高fMI45g、質量濃度為68%的硝酸溶液58.82g依次加到500mL三口燒瓶中,酚活性炭纖維與去離子水、高鉀、硝酸的重量份比為1:200:45:40,攪拌,加熱,35。C對酚,活性炭纖維氧化處理6小時。其它工藝步驟與實施例l相同。經氧化處理后的酚活性炭纖維制備淑莫擬電容器,用電池測試系統測i^莫擬電容器的電容性能參數,質量比電容為278F/g。實施例7以被氧化的材料酚縫活性炭纖維lg為例,所用的其它材料和配比以及制備方法如下本實施例的在對酚活性炭纖維氧化處理工藝步驟1中,高錳,為氧化劑,硝酸為無機酸,取酚,活性炭纖維lg、去離子水200g、高^鉀45g、質量濃度為68%的硝酸溶液58.82g依次加到500mL三口燒瓶中,酚活性炭纖維與去離子水、高錳,、硝酸的重量份比為l:200:45:40,攪拌,加熱,95。C對酚,活性炭纖維氧化處理6小時。其它工藝步驟與實施例1相同。經氧化處理后的酚活性炭纖維制備淑莫擬電容器,用電池測試系統測說莫擬電容器的電容性能參數,質量比電容為268F/g。實施例8以被氧化的材料酚麟活性炭纖維lg為例,所用的其它材料和配比以及制備方法如下本實施例的在對酚隨活性炭纖維氧化處理工藝步驟l中,高繊鉀為氧化劑,硝酸為無機酸,取酚ia活性炭纖維lg、去離子水200g、高自鉀45g、質量濃度為68%的硝酸溶液58.82g依次加到500mL三口燒瓶中,酚活性炭纖維與去離子水、高錳,、硝酸的重量份比為l:200:45:40,攪拌,加熱,65。C對酚麟活性炭纖維氧化處理3小時。其它工藝步驟與實施例1相同。經氧化處理后的酚活性炭纖維制備^t莫擬電容器,用電池測試系統測謝莫擬電容器的電容性能參數,質量比電容為260F/g。實施例9以被氧化的材料酚M活性炭纖維lg為例,所用的其它材料和配比以及制備方法如下本實施例的酚活性炭纖維氧化處理工藝步驟1中,高|為氧化劑,硝酸為無機酸,取酚M活性炭纖維lg、去離子水200g、高!S^鄰45g、質量濃度為6漲的硝酸溶液58.82g依次加到500mL三口燒瓶中,酚M活性炭纖維與去離子水、高#、硝酸的重量份比為l:200:45:40,攪拌,加熱,65。C對酚醛基活性炭纖維氧化處理12小時。其它工藝步驟與實施例1相同。經氧化處理后的酚醛基活性炭纖維制備成模擬電容器,用電池測試系統測試模擬電容器的電容性能參數,質量比電容為272F/g。實施例10以被氧化的材料酚縫活性炭纖維lg為例,所用的其它材料和配比以及制備方法如下在以上的實施例19頓酚醛基活性炭纖維氧化處理工藝步驟1中,氯酸鉀為氧化劑,硝酸為無機酸,硝酸的用量與相應的實施例相同,氯酸鉀質量為45g,取酚M活性炭纖維lg、去離子水200g、氯酸鉀、硝酸依次加到500mL三口燒瓶中,攪拌,加熱,對酚醛基活性炭纖維氧化處理溫度和氧化時間與相應的實施例相同。其它工藝步驟與實施例1相同。實施例ll以被氧化的材料酚錢活性炭纖維lg為例,所用的其它材料和配比以及制備方法如下在以上的實施例19^酚,活性炭纖維氧化處理工藝步驟1中,高氯酸鉀為氧化劑,硝酸為無機酸,硝酸的用量與相應的實施例相同,高氯酸鉀的質量為45g,取酚活性炭纖維lg、去離子水200g、高氯酸鉀、硝酸依次加到500mL三口燒瓶中,攪拌,加熱,對酚活性炭纖維氧化處理,和氧化時間與相應的實施例相同。其它工藝步驟與實施例1相同。實施例12以被氧化的材料酚隨活性炭纖維lg為例,所用的其它材料和配比以及制備方法如下在以上的實施例19頓酚隨活性炭纖維氧化處理工藝步驟1中,高錳,為氧化劑,硫酸為無機酸,高錳酸鉀的用量與相應的實施例相同,質量濃度為98%硫酸溶液40.82g,取酚縫活性炭纖維lg、去離子水200g、高繊鉀、硫酸依次加到500mL三口燒瓶中,攪拌,加熱,對酚,活腺纖維氧化處理驗和氧化時間與相應的實施例相同。其它工藝步驟與實施例l相同。實施例13以被氧化的材料酚,活性炭纖維lg為例,所用的其它材料和配比以及制備方法如下在以上的實施例19在對酚醛基活14^纖維氧化處理工藝步驟1中,氯,為氧化劑,硫酸為無機酸,氯酸鉀的用量為45g,質量濃度為98y疏酸溶液40.82g,取酚,活性炭纖維lg、去離子水200g、氯酸鉀、硫酸依次加到500mL三口燒瓶中,攪拌,加熱,對酚隨活膀纖維氧化處理鵬和氧化時間與相應的實施例相同。其它工藝步驟與實施例l相同。實施例14以被氧化的材料酚麟活性炭纖維lg為例,所用的其它材料和配比以及制備方法如下在以上的實施例19,酚醛基活性炭纖維氧化處理工藝步驟1中,高氯酸鉀為氧化劑,硫酸為無機酸,高氯酸鉀的用量為45g,質量濃度為98%硫酸溶液為40.82g,取酚縫活性炭纖維lg、去離子水200g、高氯酸鉀、硫酸依次加到500mL三口燒瓶中,攪拌,加熱,對酚醛基活性炭纖維氧化處理,和氧化時間與相應的實施例相同。其它工藝步驟與實施例1相同。實施例15以被氧化的材料酚麟活性炭纖維lg為例,所用的其它材料和配比以及制備方法如下在以上的實施例19在對酚縫活'臉纖維氧化處理工藝步驟1中,高#為氧化劑,鹽酸為無機酸,高錳酸鉀的用量與相應的實施例相同,質量濃度為37%鹽酸溶液108.11g,取酚,活性炭纖維lg、去離子水200g、高錳酸鉀、鹽酸依次加到500mL三口燒瓶中,攪拌,加熱,對酚縫活性炭纖維氧化處理驗和氧化時間與相應的實施例相同。其它工藝步驟與實施例1相同。實施例16以被氧化的材料酚隨活性炭纖維lg為例,所用的其它材料和配比以及制備方法如下在以上的實施例19在對酚醛基活性炭纖維氧化處理工藝步驟1中,氯,為氧化劑,鹽酸為無機酸,氯酸鉀的用量為45g,質量濃度為37。/。鹽酸溶液108.11g,取酚M活性炭纖維lg、去離子7K200g、氯酸鉀、鹽酸依次加到500raL三口燒瓶中,攪拌,加熱,對酚醛基活性炭纖維氧化處理溫度和氧化時間與相應的實施例相同。其它工藝步驟與實施例l相同。實施例17以被氧化的材料酚M活性炭纖維lg為例,所用的其它材料和配比以及制備方法如下在以上的實施例19在對酚,活性炭纖維氧化處理工藝步驟1中,高氯酸鉀為氧化劑,鹽酸為無機酸,高氯酸鉀的用量為45g,質量濃度為37%鹽酸溶液108.llg,取酚ra活性炭纖維lg、去離子水200g、高氯酸鉀、鹽酸依次加到500mL三口燒瓶中,攪拌,加熱,對酚M活性炭纖維氧化處理,和氧化時間與相應的實施例相同。其它工藝步驟與實施例l相同。為了確定本發明最佳的工藝步驟,發明Ait行了大量的實驗室研究試驗,各種試驗情況如下實驗材料酚《活性炭纖維,按照專利號為3714111的美國專利所公開的方法自制;超導電乙炔炭黑的規格為50%壓縮,由上海榮仲實業有限公司生產;質量濃度為60%的聚四氟乙烯乳液,型號為SFN-1,由四川晨光化工研究院生產;聚丙烯隔膜,厚度為25um,由吉美電子有限公司生產。<table>tableseeoriginaldocumentpage12</column></row><table>實驗儀器電池測試系統,型號為CT2001ALAND,由LAND武漢金諾電子有限公司生產;壓片機,型號為FW-4,由天津光學儀器廠生產。1、酸種類選擇選擇高錳酸鉀為氧化劑,每次取酚M活性炭纖維lg、水200g、高錳酸鉀45g^A到三口燒瓶中,再分別加入乙酸、甲酸、硝酸、硫酸、磷酸、鹽酸,進行6次實驗,氧化劑與酸的質量比為l:1.125,65°C對酚隨活性炭纖維氧化處理6小時,將氧化后的酚,活性炭纖維制成電極片,在兩個電極片中間夾一層厚度為25lim的聚丙烯隔膜,以厚度為0.9mm的泡沫鎳薄膜作集電極,裝入由聚四氟乙烯制成的模擬電容器中,制備成模擬電容器,用電池測試系統測i^莫擬電容器的電容性能。測試結果見表l。表1不同酸對酚活性炭纖維氧化處理后質量比電容的影響由表1可見,在相同條件下,以硝酸、硫酸、鹽酸作為酸介質時,氧化處理后的酚,活性炭纖維質量比電容均較高,本發明選S^H種酸作為活性化用的酸介質。2、氧化劑種類的選擇以硝酸為酸介質,鉻酸鉀、高錳,、氯酸鉀、次氯酸鉀、高氯酸鉀、石肖酸鉀為氧化劑,取酚M活性炭纖維6g、水1200g,均分為6組,每組酚ra活性炭纖維lg、水200g裝入到三口燒瓶中,分另咖入氧化劑鉻酸鉀、高錳酸鉀、氯酸鉀、次氯酸鉀、高氯酸鉀、F鵬鉀,在每組加入質量濃度為68%的硝酸溶液58.82g,氧化劑與硝酸的質量比為l:1.125,進行6次實驗,65-C對酚醛基活性炭纖維進行氧化處理6小時。制備模擬電容器的方法與實驗1相同,審格成模擬電容器,用電池測試系統測試模擬電容器的電容性能。測試結果見表2。表2不同氧4t劑對酚醛基活性炭纖維氧化處理后質量比電容的影響<table>tableseeoriginaldocumentpage12</column></row><table>由表2可見,在相同的實驗條件下,選用高錳酸鉀、氯酸鉀、高氯酸鉀作為氧化劑對酚醛基活性炭纖維進fim化,氧化處理后的酚活性炭纖維質量比電容較高。本發明選擇高錳酸鉀、氯酸鉀、高氯酸鉀作為酚tt活性炭纖維氧化處理的氧化劑。3、氧化溫度的確定取酚,活性炭纖維lg、水200g、高錳酸鉀45g、質量濃度為68%的硝酸溶液58.82g,依次加到三口燒瓶中,加熱、攪拌,采用不同的氧化鵬恒溫氧化6小時。制備模擬電容器的方法與實驗1相同,制備成模擬電容器,用電池測試系統測試模擬電容器的電容性能。測試結果見表3。表3不同氧化處理溫度對酚醛基活性炭纖維氧化處理后質量比電容的影響<table>tableseeoriginaldocumentpage13</column></row><table>由表3可見,在相同的實驗條件下,酚,活性炭纖維氧化處理后的質量比電容隨著氧化處理溫度的增加而增加,但當溫度高于95'C時,質量比電容隨溫度的增加而下降。本發明選擇氧化處理溫度為3595'C,最佳氧化處理溫度為65"。4、氧化處理時間的確定取酚醛基活',纖維lg、水200g、質量濃度為68%的硝酸溶液58.82g、高錳酸鉀45g,依次加到三口燒瓶中,攪拌,加熱,瓶內反應》鵬保持在65t:,分別在l、2、3、6、9、12、15、18小時對酚,活性炭纖維進fim化處理。制備模擬電容器的方法與實驗l相同,制備成模擬電容器,用電池測試系統測試模擬電容器的電容性能。測試結果見表4。表4不同氧化處理時間對酚醛基活性炭纖維氧化處理后質量比電容的影響<table>tableseeoriginaldocumentpage13</column></row><table>由表4可見,在相同的條件下,酚活性炭纖維氧化處理后的質量比電容隨著氧化處理時間的延長而增加,但氧化處理時間大于12小時,酚,活條纖維的質量比電容明顯下降。本發明選擇對酚,活性炭纖維的氧化處理時間為312小時,最佳氧化時間為6小時。5、酸用量的選擇分8次分別取酚,活性炭纖維lg、高錳酸鉀45g、水200g加入到三口燒瓶中,分別加入質量濃度為68%的硝酸溶液14.71g、29.41g、44.12g、58.82g、73.53g、88.24g、102.94g、117.65g,65。C恒溫氧化處理6小時。制備模擬電容器的方法與實驗l相同,制備^f莫擬電容器,用電池測試系統測試模擬電容器的電容性能。測試結果見表5。表5不同酸用量對酚醛基活性炭纖維氧化處理后質量比電容的影響<table>tableseeoriginaldocumentpage14</column></row><table>由表5可見,在相同的實驗斜牛下,隨著酸量的增加,酚縫活性炭纖維的質量比電容也隨之增加,當酸加入大于70g時,質量比電容下降十分明顯,本發明選擇硝酸加入量為2070g。6、氧化劑用量的選擇以硝酸為介質,以高錳酸鉀為氧化劑。取酚活性炭纖維lg、水200g、質量濃度為6漲的硝酸溶液58.82g、不同量的高錳酸鉀,分別加到三口燒瓶中,65。C恒溫氧化處理6小時對酚縫活性炭纖維進摘化處理。制備模擬電容器的方法與實驗1相同,制備淑莫擬電容器,用電池測試系統泖Mt莫擬電容器的電容性能。測試結果見表6。表6不同氧化劑用量對酚醛基活性炭纖維氧化處理后質量比電容的影響<table>tableseeoriginaldocumentpage14</column></row><table>由表6可見,在相同的實驗斜牛下,隨著氧化劑加入量的增加,酚,活性炭纖維的質量比電容也隨之增加,當氧化劑用量45g時,質量比電容明顯下降。本發明氧化劑的加入量選擇2045g。為了驗證本發明的有益效果,發明人采用本發明實施例1經氧化處理后的酚醛基活性炭纖維制備成模擬電容器與未氧化處理的酚醛基活性炭纖維制備成模擬電容器進行了對比測試,用電池測試系統測試模擬電容器的電容性能。結果表明,未氧化處理的酚醛基活性炭纖維質量比容量為140F/g,經氧化處理后的酚醛基活性炭纖維質量比容量是未氧化處理的酚醛基活性炭纖維質量比容量的2.2倍。權利要求1、一種提高酚醛基活性炭纖維比電容的方法,其特征在于它包括下述步驟(1)對酚醛基活性炭纖維進行氧化處理將酚醛基活性炭纖維、去離子水、氧化劑、無機酸依次加到容器中,酚醛基活性炭纖維與去離子水、氧化劑、無機酸的重量份比為1∶200∶20~45∶20~70,攪拌,加熱,35~95℃對酚醛基活性炭纖維氧化處理3~12小時;上述的無機酸為鹽酸或硝酸或硫酸,氧化劑為氯酸鉀或高錳酸鉀或高氯酸鉀;(2)洗滌干燥將氧化后的酚醛基活性炭纖維取出用去離子水洗至中性,放入鼓風干燥箱內65~130℃干燥;(3)檢測氧化后酚醛基活性炭纖維的電容性能①制備電極片將氧化干燥后的酚醛基活性炭纖維研磨至粒徑小于0.075mm,加入超導電乙炔炭黑、質量濃度為60%的聚四氟乙烯乳液,氧化的酚醛基活性炭纖維與超導電乙炔炭黑、質量濃度為60%的聚四氟乙烯乳液的質量比為87∶12∶1,攪拌混勻,用壓片機0.2MPa壓力壓成直徑為9mm、厚度為0.3mm厚的電極片;②制備模擬電容器將電極片放入真空干燥箱內,125℃真空干燥5小時,浸入濃度為7mol/L的KOH溶液中,-0.09MPa真空狀態下浸泡1小時,在兩個電極片中間夾一層厚度為25μm的聚丙烯隔膜,以厚度為0.9mm的泡沫鎳薄膜作集電極,裝入由聚四氟乙烯制成的模擬電容器中,制備成模擬電容器;③測試模擬電容器的電容性能參數用電池測試系統測試模擬電容器的電容性能參數。2、按照權利要求1所述的提高酚,活性炭纖維比電容的方法,其特征在于:在對酚醛基活性炭纖維進行氧化處理工藝步驟(1)中,其中酚醛基活性炭纖維與去離子水、氧化劑、無機酸的重量份比為l:200:2545:3060,攪拌,加熱,4575。C對酚醛基活性炭纖維氧化處理39小時。3、按照權利要求1所述的提高酚活性炭纖維比電容的方法,其特征在于:在本發明的對酚活性炭纖維進行氧化處理工藝步驟(1)中,其中酚醛基活性炭纖維與、去離子水、氧化劑、無機酸的重量份比為l:200:40:40,攪拌,加熱,65'C對酚醛基活性炭纖維氧化處理6小時。全文摘要一種提高酚醛基活性碳纖維比電容的方法,它包括對酚醛基活性炭纖維進行氧化處理、洗滌干燥、檢測氧化后酚醛基活性碳纖維的電容性能工藝步驟。本發明采用氧化劑在無機酸介質中氧化處理酚醛基活性碳纖維,制備成高容量電化學電容器電極碳酸材料。經本發明處理后的酚醛基活性碳纖維質量比容量是未氧化處理的酚醛基活性碳纖維質量比容量的2.2倍。本發明與現有方法相比,具有方法簡單、所用原料易得、產品成本低等優點,采用本發明方法處理過材料的質量比電容得到有效地提高。文檔編號H01G9/155GK101290836SQ20081015004公開日2008年10月22日申請日期2008年6月13日優先權日2008年6月13日發明者劉小軍,劉春玲,貞張,潘艷平,胡佳妮,董文生申請人:陜西師范大學