[发明专利]一种超级电容用高导电性椰壳活性炭的两次激活工业化制备方法

权利要求书

1.一种超级电容用高导电性椰壳活性炭的两次激活工业化制备方法，其特征在于，利用椰壳炭化料，在物理活化造孔方法基础上，采用多步激活降低电阻率的工业化制备方法，包括如下制备步骤：

步骤一：利用物理活化造孔方法制备活性炭，所述的物理活化造孔方法如下：首先将椰壳炭化料于水蒸气、二氧化碳和氧气混合气氛下，控制CO₂与水蒸气的摩尔比为4:6，保持氧气占全部气体的体积比例在35%，气体总量为0.02 m³/min·kg，并在950 ℃高温下进行2.5h的造孔反应实现造孔，得到初步成孔样品；

步骤二：使初步成孔样品直接在CO₂气氛下于600~800 ℃较低温度下进行3~5 h反应，控制CO₂气体总量为0.02~0.04 m³/min·kg，得到活性炭半成品，其中消除了步骤一引入的表面钝化基团，激活了活性炭的基本结构特性；

步骤三：将活性炭半成品进行酸洗去杂：通过加入0.1 wt%~0.5 wt%的稀盐酸，进行5~8次蒸煮去杂，再用蒸馏水进行洗涤，在120 ℃温度下干燥1~2 h，得到去杂活性炭粉末；

步骤四：将去杂活性炭粉末在还原或保护气氛下、300~350 ℃焙烧1~2 h，通过还原反应，第二次去除活性炭表面的钝化基团，激活活性炭的表面结构特性，得到高导电性的超级电容器电极材料用活性炭。

2.根据权利要求1所述的超级电容用高导电性椰壳活性炭的两次激活工业化制备方法，其特征在于，该方法制备的活性炭在100 MPa下的压片电阻率为0.17~0.28 Ω·cm；参照QC/T 741-2014《车用超级电容器》约定标准对以此电极制备的双电极超级电容器检测得到的内阻为0.15~0.25 Ω。

3.根据权利要求1所述的超级电容用高导电性椰壳活性炭的两次激活工业化制备方法，其特征在于，该方法是一种连续过程，在工业化连续生产过程中使用，通过在高温炉内直接对造孔后的样品控制引入CO₂，通过控制反应温度、时间和气氛控制与活性炭发生反应的工艺实现；或者是分立的过程，将获得的初步成孔活性炭单独与CO₂反应制备活性炭半成品。

4.根据权利要求2所述的超级电容用高导电性椰壳活性炭的两次激活工业化制备方法，其特征在于，步骤四中的还原或保护气氛为氮气、氩气或氨气。