[发明专利]用于EDLC的高电容低氧多孔碳

权利要求书

1.一种制造活性炭材料的方法，所述方法包括：

在惰性或还原性气氛中对天然非木质纤维素碳前体进行加热，形成第一碳材料;

将所述第一碳材料与无机化合物混合，形成水性混合物;

干燥所述水性混合物，形成干燥混合物，在惰性或还原性气氛中加热所述干燥混合物，使所述无机化合物结合到所述第一碳材料中；

从所述第一碳材料除去所述无机化合物，制得第二碳材料；以及

在惰性或还原性气氛中加热所述第二碳材料，形成低含氧量活性炭材料，其中含氧量低于5重量%。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述非木质纤维素碳前体选自：小麦粉、胡桃粉、玉米粉、木米淀粉、大米粉、马铃薯粉、咖啡渣、马铃薯、甜菜、粟、大豆、油菜、大麦和棉花。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述无机化合物选自碱金属氢氧化物、碱金属氯化物、磷酸、氯化钙和氯化锌。

4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述无机化合物选自氢氧化钠、氢氧化钾、氯化钠和氯化钾。

5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，加热所述干燥混合物包括在约300-1000℃的温度下加热。

6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述除去无机化合物包括依次用水和稀酸冲洗所述第一碳材料。

7.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第二碳材料在约200-1200℃的温度下加热。

8.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第二碳材料在包含氮气的环境中加热。

9.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第二碳材料在包含氢氮混合气的环境中加热。

10.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第二碳材料在包含氢氮混合气的环境中加热，其中氢气含量等于或小于6%。

11.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述低含氧量活性炭材料主要包含微孔。

12.一种根据权利要求1所述的方法制备的活性炭材料。

13.一种制备活性炭材料的方法，所述方法包括：

在惰性或还原性气氛中对天然非木质纤维素碳前体进行加热，形成第一碳材料;

活化所述第一碳材料，形成第二碳材料；以及

在惰性或还原性气氛中加热所述第二碳材料，形成低含氧量活性炭材料。

14.一种活性炭材料，它包含等于或小于3重量%的氧，其体积比电容大于70F/cm³。

15.如权利要求14所述的活性炭材料，它主要包含微孔。

16.一种活性炭材料，它具有:

小于或等于0.08的结构有序比(SOR);

大于0.1重量%的含氮量；以及

小于3重量%的含氧量。

17.一种制备活性炭材料的方法，所述方法包括：

形成天然非木质纤维素碳前体和无机化合物的水性混合物;

在惰性或还原性气氛中对所述水性混合物进行加热，形成第一碳材料;

从所述第一碳材料中除去所述无机化合物，制得第二碳材料；以及

在惰性或还原性气氛中加热所述第二碳材料，形成低含氧量活性炭材料，其中含氧量低于5重量%。