[发明专利]一种改性酚醛树脂基活性炭的制备方法及超级电容器

权利要求书

1.一种改性酚醛树脂基活性炭的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

A)将甲阶酚醛树脂与氧化石墨烯溶液混合后，得到混合物；

B)将上述步骤得到的混合物、固化促进剂、发泡剂和表面活性剂进行发泡后，得到复合酚醛树脂泡沫；

C)在惰性气体和/或氮气的条件下，将上述步骤得到的复合酚醛树脂泡沫进行碳化后，得到碳化材料；

D)将上述步骤得到的碳化材料与碱混合后，在惰性气体和/或氮气的条件下进行活化后，得到活性炭初级产品；

E)将上述步骤得到的活性炭初级产品，在还原性气体的保护下，经过热处理后，得到改性酚醛树脂基活性炭。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述甲阶酚醛树脂由酚类化合物和醛类化合物制备得到；

所述酚类化合物包括苯酚、甲酚、二甲酚和间苯二酚中的一种或多种；所述醛类化合物包括甲醛、多聚甲醛和糠醛中的一种或多种；

所述酚类化合物和醛类化合物的质量比为1：(1.1～1.7)。

3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述氧化石墨烯与甲阶酚醛树脂的质量比为1：(50～1000)；

所述氧化石墨烯溶液的浓度为0.5％～3％。

4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述混合为超声或超声搅拌分散；所述混合的时间为0.5～4h；

所述超声的频率为20～40KHz；所述搅拌分散的速度为小于等于8000rmp。

5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述发泡的温度为50～100℃；所述发泡的时间为0.5～2h；

所述固化促进剂包括草酸、己二酸、甲磺酸、苯磺酸、硫酸、磷酸和盐酸中的一种或多种；

所述发泡剂包括氟利昂、正戊烷、石油醚和二氯甲烷中的一种或多种；

所述表面活性剂包括聚山梨酯、聚氧丙烯醚、烷基酚聚氧乙烯醚、聚硅氧烷、聚氧乙烯、聚氧丙烯和十二烷基苯磺酸钠中的一种或多种。

6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述碳化的温度为600～1200℃；所述碳化的时间为1～3h。

7.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述碳化材料与碱的质量比为1：(0.5～5)；

所述碱包括氢氧化钾、氢氧化钠、氢氧化锂和氢氧化钙其中一种或多种。

8.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述活化的升温速率为5～20℃/min；

所述活化的温度为600～950℃，所述活化的时间为0.5～4小时；

所述活化后还包括降温、洗涤和干燥步骤。

9.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述还原性气体包括氢气、氨气和一氧化碳中的一种或多种；

所述热处理的温度为550～1100℃，所述热处理的时间为1～6小时。

10.一种超级电容器，其特征在于，包含权利要求1～9任意一项所制备的改性酚醛树脂基活性炭。