[发明专利]一种制备全海藻固态超级电容器的方法及其产品

权利要求书

1.一种制备全海藻固态超级电容器的方法，其特征在于，该方法包括下列步骤：

(i)对褐藻原材料的处理

将褐藻采用去离子水洗净和干燥处理，然后将其剪成碎片备用；

(ii)褐藻活性碳的制备

选取一部分褐藻碎片，将其放置于惰性气体作为保护气氛的管式炉中进行热解碳化处理；接着，以强碱作为活化剂，继续在所述管式炉中惰性气氛下进行活化处理，然后用酸和去离子水对所得到的活性碳产物进行洗涤、抽滤和干燥处理，由此获得比表面积为4400m²/g以上的褐藻活性碳材料；

(iii)海藻酸钠的制备

褐藻切碎加入热的纯碱溶液中，过滤并保留滤液，然后将其加入CaCl₂溶液并过滤得到海藻酸钙沉淀；往此海藻酸钙沉淀中加入NaCl溶液置换成海藻酸钠，然后过滤、干燥得到海藻酸钠；

(iv)全海藻固态超级电容器的组装

将步骤(ii)所获得的褐藻活性碳材料作为活性材料，同时将步骤(iii)所制得的海藻酸钠作为粘结剂，采用涂料浆法在金属集流体上制得褐藻活性碳电极；

此外，将步骤(iii)所制得的海藻酸钠加入少量去离子水，制备成海藻酸钠凝胶电解质，继而将凝胶制备成隔膜，并将其与所述褐藻活性碳电极组装成对称结构的固态超级电容器，由此获得所述的全海藻固态超级电容器。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，在步骤(ii)中，对于所述热解碳化处理而言，其中初始碳化温度被设定为600℃～800℃，升温速率为5℃/min～10℃/min，碳化时间为1h～3h。

3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，对于所述活化处理而言，其初始活化温度被设定为700℃～800℃，升温速率为5℃/min～10℃/min，活化时间为1h～3h。

4.如权利要求1-3任意一项所述的方法，其特征在于，在步骤(ii)中，所述惰性气体为氮气、氦气或氩气中的一种，并且该惰性气体的气流量被设定为200mL/min～300mL/min。

5.如权利要求1-3任意一项所述的方法，其特征在于，在步骤(iv)中，以海藻酸钠构成的所述褐藻活性碳电极粘结剂的质量百分比被设定为4％～10％；以海藻酸钠为凝胶电解质的摩尔浓度被设定为0.1mol/L～0.2mol/L。