[发明专利]利用葡萄修剪废枝制备的超级电容炭及制备方法和应用

权利要求书

1.一种利用葡萄树废枝制备超级电容炭的方法，其特征在于：所述制备方法包括以下步骤：

1)将葡萄树废枝干燥、粉碎成小段废枝；

2)将步骤1)中的小段葡萄树废枝经干馏预碳化处理得到预碳化产物、干馏液和木煤气；

3)将步骤2)中得到的干馏液高温蒸馏，得到精馏液和生物煤；

4)将步骤2)中得到的预碳化产物与活化剂混合后高温活化，得到活化产物；

5)将步骤4)得到的活化产物用步骤3)中得到的精馏液洗涤，过滤，得到一次固体和一次液体；一次固体用热水洗涤杂质和灰分，过滤，得到二次固体和二次液体；将二次固体干燥、粉碎处理，得到超级电容炭。

2.根据权利要求1所述的利用葡萄树废枝制备超级电容炭的方法，其特征在于，所述步骤5)之后还包括步骤6)，具体为：步骤5)中的一次液体和二次液体混合得到有机液体肥料。

3.根据权利要求1所述的利用葡萄树废枝制备超级电容炭的方法，其特征在于，所述步骤3)中高温蒸馏温度为100～250℃；所述生物煤燃烧值为28～28.7MJ·kg^-1。

4.根据权利要求1所述的利用葡萄树废枝制备超级电容炭的方法，其特征在于，所述步骤2)具体为：将步骤1)的小段废枝在干馏釜中干馏预碳化处理得到预碳化产物、干馏液和木煤气，干馏预碳化处理的条件为：升温速率为5℃/min,干馏温度为500℃，干馏时间为2～5h；所述预碳化产物的含碳量为260g/1kg废枝；所述干馏液的产量为液300ml/1kg废枝，干馏液pH为4～5。

5.根据权利要求1所述的利用葡萄树废枝制备超级电容炭的方法，其特征在于：所述步骤4)中，活化剂为KOH、NaOH、Na₂CO₃、水蒸气、氯化锌或磷酸，所述预碳化产物和活化剂之间的质量比1:3～1:5，活化升温速率为5℃/min，活化温度为600～800℃，活化时间为2～5h。

6.根据权利要求5所述的利用葡萄树废枝制备超级电容炭的方法，其特征在于：所述预碳化产物和活化剂之间的质量比1:4；活化温度为700℃，活化升温速率为5℃/min，活化时间为2h。

7.一种权利要求1-6任一所述的利用葡萄树废枝制备超级电容炭的方法制备的超级电容炭。

8.根据权利要求7所述的超级电容炭，其特征在于，所述超级电容炭的比容量为421～1040F/g。

9.一种超级电容器，其特征在于：所述超级电容器是以权利要求7所述的超级电容炭作为电极材料和电解液制成的。

10.根据权利要求9所述的超级电容器，其特征在于：所述电解液为浓度为6mol/L的KOH、浓度为1mol/L的Na₂SO₄或浓度为1mol/L的TEABF₄/AC；所述超级电容器的比容量为187～326F/g；所述超级电容器的能量密度为11.31～58.43Wh/kg；所述超级电容器的功率密度为246.7～762W/kg。