[发明专利]一种低阶煤基多孔碳制备方法及在超级电容器中的应用

权利要求书

1.一种低阶煤基多孔碳制备方法，其特征在于，其包括如下步骤：

S1.混合物制备：低阶煤进行细化和干燥成度为40-300目的细化煤粉，与钾基化合物采用液相浸渍工艺浸渍，得到混合物；其中细化煤粉和钾基化合物的质量比为1：(2-5)；

S2.高温活化：将S1.混合物制备中得到的混合物送入气氛炉中，在高纯氮气或高纯氩气保护下按照1-20℃/min的升温速率升温至900-1200℃保温0.5-6h，而后自然降温到室温后，依次进行酸洗和水洗，得到清洗后的活化产物；

S3.干燥：将所述S2.高温活化得到的清洗后的活化产物进行热风干燥，得到低阶煤基多孔碳。

2.根据权利要求1所述的一种低阶煤基多孔碳制备方法，其特征在于，所述低阶煤为褐煤或次烟煤。

3.根据权利要求1所述的一种低阶煤基多孔碳制备方法，其特征在于，所述钾基化合物为K₂CO₃、KOH、K₂FeO₄中的任意一种。

4.根据权利要求1所述的一种低阶煤基多孔碳制备方法，其特征在于，所述S1.混合物制备中，液相浸渍工艺为：将细化煤粉浸渍于碳酸钾溶液中，置于搅拌机中，按照50-500r/min的搅拌速度搅拌均匀，而后再升温到80-200℃烘干，得到混合物。

5.根据权利要求1所述的一种低阶煤基多孔碳制备方法，其特征在于，所述S2.高温活化中，酸析液为0.1-2mol/L的盐酸溶液或硝酸溶液。

6.根据权利要求1所述的一种低阶煤基多孔碳制备方法，其特征在于，所述S3.干燥中，热风干燥的干燥温度为80-200℃，干燥时间为2-24h。

7.根据权利要求1-6所述的一种低阶煤基多孔碳制备方法制备的低阶煤基多孔碳的应用，其特征在于，所述低阶煤基多孔碳用于制备超级电容器。

8.根据权利要求7所述的低阶煤基多孔碳的应用，其特征在于，在无水乙醇中，按照质量比为8:1:1分别将选用的煤基多孔碳、导电炭黑和60wt.％聚四氟乙烯乳液(PTFE)研磨均匀成膜，在真空干燥箱中烘干，得到极片薄膜，压制在泡沫镍集流体上，并在真空干燥箱内烘干后作为正负极。

9.根据权利要求8所述的低阶煤基多孔碳的应用，其特征在于，真空干燥箱的干燥温度为120℃，干燥时间为12h。

10.根据权利要求8所述的低阶煤基多孔碳的应用，其特征在于，组装水系和有机系电容器时，电解液分别选用6mol/L KOH和1mol/L TEA BF4-PC为电解液。