[发明专利]一种基于碱木质素的多孔碳正极和采用该正极的离子电容器

权利要求书

1.一种制备多孔碳材料的方法，所述方法包括：

a)将碱木质素在保护气体氛围下在约500～600℃碳化；

b)以质量比约1:1-10:1混合氢氧化钾和碳化的碱木质素，将其混合均匀并干燥；

c)使步骤b)的混合物在保护气体气氛下以约0.2-10℃/min的升温速率升温至约400～600℃并保温约0.5-2小时，再以约0.2-10℃/min的升温速率升温至约700～1000℃并保温约0.5-2小时；以及

d)分别用稀释的酸性溶液和去离子水清洗步骤c)所得的多孔碳材料，其中所述酸性溶液选自盐酸、硝酸、硫酸或其任意组合，

其中所述碱木质素含有钠元素、氧元素、碳元素、硫元素，其中所述碱木质素中钠原子的含量按原子数比重计为约3％-6％、氧原子的含量按原子数比重计为约22％-26％、碳原子的含量按原子数比重计为约66％-70％、硫原子的含量按原子数比重计为约1％-3％。

2.如权利要求1所述的方法，其中所述碱木质素中钠原子的含量按原子数比重计为约4％-6％、氧原子的含量按原子数比重计为约23％-26％、碳原子的含量按原子数比重计为约67％-70％、硫原子的含量按原子数比重计为约2％-3％。

3.一种多孔碳材料，所述多孔碳材料由权利要求1或2所述的方法制备。

4.如权利要求3中所述的多孔碳材料，其中所述多孔碳材料的比表面积为约2200-3000m²/g，孔总比体积为约1.0-2.0cm³/g。

5.一种离子电容器，所述离子电容器以多孔碳材料为正极材料，所述多孔碳材料为权利要求3或4中任一项所述的多孔碳材料。

6.如权利要求5所述的离子电容器，其中所述离子电容器为钠离子电容器或钾离子电容器。

7.如权利要求6所述的离子电容器，其中所述离子电容器的电解液阳离子选自钠离子或钾离子，阴离子选自PF₆^-、ClO₄^-、TFSI^-、FSI^-或其任意组合。

8.根据权利要求5-8中任一项所述的离子电容器，其中所述离子电容器的工作电压区间为约1.0-4.8V。

9.根据权利要求8所述的离子电容器，其中所述离子电容器的工作电压区间为约1.5-4.5V。

10.如权利要求3-4中任一项所述的多孔碳材料在制备离子电容器的正极材料中的用途。