[发明专利]一种超级电容器用氮硫双掺杂活性炭的制备方法

权利要求书

1.一种超级电容器用氮硫双掺杂活性炭的制备方法，其特征是：将生物质纤维素和/或木质素粉末浸泡硫酸-尿素溶液后进行预氧化、炭化和活化制得超级电容器用氮硫双掺杂活性炭；所述超级电容器用氮硫双掺杂活性炭的得率≥31.4％；

采用相同原料制备氮硫双掺杂活性炭时，氮硫双掺杂活性炭中氮元素与硫元素的摩尔比的比值随着硫酸-尿素溶液中硫酸浓度的升高而降低，氮元素与硫元素的摩尔比的比值最小为1.256；所述超级电容器用氮硫双掺杂活性炭用作超级电容器的电极材料时比电容的最大值为393F/g；

具体步骤如下：

(1)将生物质纤维素和/或木质素粉末在硫酸-尿素溶液中浸泡48h后取出在60℃下真空干燥12h得到干燥产物；

(2)将干燥产物在250℃下预氧化1h得到预氧化产物；

(3)将预氧化产物置于管式炉中，在600℃下惰性气氛中炭化2h得到炭化产物；

(4)将炭化产物与氢氧化钾混合后置于管式炉中，在800℃下的惰性气氛中活化1h得到活化产物；

(5)将活化产物置于盐酸溶液中搅拌24h，然后用去离子水清洗至中性后在60℃下真空干燥12h，即得到超级电容器用氮硫双掺杂活性炭。

2.根据权利要求1所述的一种超级电容器用氮硫双掺杂活性炭的制备方法，其特征在于，所述生物质纤维素和/或木质素为核桃壳、板栗壳和杏壳中的一种以上。

3.根据权利要求1所述的一种超级电容器用氮硫双掺杂活性炭的制备方法，其特征在于，所述硫酸-尿素溶液为质量浓度10％的硫酸溶液与质量浓度10％的尿素溶液按2:1～6的体积比混合而成的溶液。

4.根据权利要求1所述的一种超级电容器用氮硫双掺杂活性炭的制备方法，其特征在于，步骤(3)和步骤(4)中的惰性气氛为氮气。

5.根据权利要求4所述的一种超级电容器用氮硫双掺杂活性炭的制备方法，其特征在于，步骤(4)中，炭化产物与氢氧化钾的质量比为3:1。

6.根据权利要求1所述的一种超级电容器用氮硫双掺杂活性炭的制备方法，其特征在于，步骤(5)中，盐酸溶液的浓度为3mol/L。