[发明专利]稻壳基活性炭作为电极材料的有机系混合电容器

权利要求书

1.稻壳基活性炭作为电极材料的有机系混合电容器，包括正极、负极、隔膜、电解质溶液、正负极连接及壳体，其特征在于，正极活性物质是以稻壳为原料制备的活性炭，电解质溶液由锂盐和有机溶剂组成，负极活性物质是钛酸锂，正负极活性物质质量比为1：1～1.6：1；其制备步骤如下：

（1）稻壳经过前处理、炭化、预处理、活化、后处理制备成比表面积≥600m²/g的活性炭；活性炭、导电剂和粘结剂制成浆料涂敷在集流体上，烘干至恒重，得到活性炭正极；

（2）钛酸锂、导电剂和粘结剂制成浆料涂敷在集流体上，烘干至恒重，得到钛酸锂负极；

（3）活性炭正极片、隔膜和钛酸锂负极片组装入壳，注入电解质溶液，制成有机系混合电容器。

2.根据权利要求1所述的稻壳基活性炭作为电极材料的有机系混合电容器，其特征在于所述的前处理为稻壳除杂、粉碎；炭化为稻壳在惰性气体氛围下380～450℃炭化1～3h得到炭前驱体；稻壳炭前驱体经预处理除去杂质，改善活化效果；预处理的炭700～900℃活化后经洗涤，干燥，得到活性炭材料。

3.根据权利要求1所述的稻壳基活性炭作为电极材料的有机系混合电容器，其特征在于所述的电解质溶液中的锂盐为六氟磷锂、三氟甲基磺酸锂、高氯酸锂、四氟硼酸锂中的一种，有机溶剂为碳酸二甲酯、碳酸二乙酯、碳酸丙烯酯、乙腈溶液中的一种或它们的组合；所述的导电剂为纳米碳纤维、导电炭黑、石墨烯、碳纳米管中的一种或它们的组合；所述的隔膜为聚丙烯隔膜、聚乙烯隔膜、聚丙烯和聚乙烯复合膜、纤维素隔膜中的一种；所述的粘结剂为聚偏氟乙烯、羟甲基纤维素、丁苯橡胶、聚四氟乙烯的一种或它们的组合。

4.根据权利要求1所述的稻壳基活性炭作为电极材料的有机系混合电容器，其特征在于所述的钛酸锂（Li₄Ti₅O₁₂）为尖晶石结构，相对于锂电极的电位为1.55V，理论比容量为175mAh/g，实际比容量150～165mAh/g。