專利名稱：一種超級(jí)電容器用活性炭的生產(chǎn)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種生產(chǎn)超級(jí)電容器用活性炭的方法。
背景技術(shù)：
鋁超級(jí)電容器作為一種新型儲(chǔ)能元件，它的容量可高達(dá)法拉級(jí)甚至上萬法 拉，并比蓄電池具有更高的功率密度(可達(dá)1，000W/kg數(shù)量級(jí))、更快的充電速 度和更長(zhǎng)的循環(huán)使用壽命(充放電次數(shù)可達(dá)10萬次)，同時(shí)可在極端惡劣的環(huán)
境中使用，并且無環(huán)境污染。由于上述這些優(yōu)點(diǎn)，超級(jí)電容器在便攜式電子 產(chǎn)品、太陽能產(chǎn)品、電動(dòng)玩具、燃?xì)獗砗碗妱?dòng)汽車，混合動(dòng)力汽車等領(lǐng)域具有 廣泛的應(yīng)用空間。
現(xiàn)有技術(shù)中，用于超級(jí)電容器(雙電層電容器)的活性炭主要為高比表面 積的碳材料如活性炭，碳納米管，碳?xì)饽z等，由于這些材料都是高比表面積 的微孔碳，比容較低，功率特性不好。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種超級(jí)電容器用活性炭的生產(chǎn)方法， 由該方法所得活性炭比容髙，功率特性好。
為解決以上技術(shù)問題，本發(fā)明采取的如下技術(shù)方案
一種超級(jí)電容器用活性炭的生產(chǎn)方法，以石油焦為原料，依次包括如下步
驟
(1) 、將石油焦粉碎，研磨，得到200 500目的石油焦粉末；
(2) 、將石油焦粉末與氫氧化鉀按質(zhì)量比1:2.5 5混合，研磨得到混合
粉末；
(3) 、將混合粉末置于碳化爐中，于溫度為400'C 500'C，惰性氣體保 護(hù)下進(jìn)行碳化得到碳化物，碳化時(shí)間為1.5 4小時(shí)；
(4) 、將碳化物置于活化爐中，于溫度700'C 900'C，惰性氣體保護(hù)下 進(jìn)行活化得到活化物，活化時(shí)間為1.5 4小時(shí)；
(5) 、冷卻活化物，水清洗，干燥，研磨，得到超級(jí)電容器用活性炭。 步驟(1)中，所述的石油焦可以是大慶，揚(yáng)子石化，上海石化的石油焦，要求含硫量盡可能低，揮發(fā)物少，含碳量高。把石油焦粉碎后磨細(xì)到400目至 500目的石油焦粉末，然后加入氫氧化鉀，進(jìn)行再次磨細(xì)混合，石油焦與氫氧 化鉀的質(zhì)量比優(yōu)選為1:3 4，混合后，依次進(jìn)行碳化和活化，石油焦中的碳 在活化過程中，與氫氧化鉀發(fā)生化學(xué)反應(yīng)生成具有中孔結(jié)構(gòu)的活性炭，氫氧化 鉀比例越大，活化反應(yīng)越劇烈，生成的中孔數(shù)量越多，活性炭的比表面積越大。 進(jìn)行碳化和活化時(shí)，最好在氮?dú)饣驓鍤獾榷栊詺怏w的保護(hù)下進(jìn)行；活化后，可 將活化物自然冷卻，然后用去離子水清洗直到洗液為中性，脫水，烘干，磨細(xì) 到1000 1250目即為可用于超級(jí)電容器的活性炭。
由于以上技術(shù)方案的實(shí)施，本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有如下優(yōu)點(diǎn)
1、 本發(fā)明可生產(chǎn)出中孔活性炭，用于超級(jí)電容器時(shí)具有較高的比容和功 率密度；
2、 本發(fā)明以價(jià)格低廉的石油焦為原料，工藝簡(jiǎn)單，成本低。
具體實(shí)施例方式
以下結(jié)合具體的具體實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案作進(jìn)一步的描述，但本 發(fā)明并不限于這些實(shí)施例。 實(shí)施例1
按照本實(shí)施例的超級(jí)電容器用活性炭的生產(chǎn)方法，以石油焦(硫含量 2.5%,灰分0.5%，揮發(fā)分12%，水分5%，含碳量79%)為原料，依次包括 如下步驟
(1) 、將石油焦粉碎，研磨，得到400目的石油焦粉末；
(2) 、將石油焦粉末與氫氧化鉀按質(zhì)量比l:2.5混合，研磨得到混合粉末；
(3) 、將混合粉末置于碳化爐中，在450'C,氮?dú)獗Ｗo(hù)下進(jìn)行碳化得到碳 化物，碳化時(shí)間為2小時(shí)；
(4) 、將碳化物置于活化爐中，在800'C，氮?dú)獗Ｗo(hù)下進(jìn)行活化得到活化 物，活化時(shí)間為2小時(shí)；
(5) 、使活化物自然冷卻，然后用去離子水清洗至中性，脫水、烘干，研 磨至IOOO目即為超級(jí)電容器用活性炭，測(cè)其比表面積為1876 m'/g,電極比容 量156F/g。
實(shí)施例2
按照本實(shí)施例的超級(jí)電容器用活性炭的生產(chǎn)方法，以石油焦(硫含量2.5%，灰分0.5%，揮發(fā)分12%，水分5%,含碳量79.8%)為原料，依次包 括如下步驟
(1) 、將石油焦粉碎，研磨，得到400目的石油焦粉末；
(2) 、將石油焦粉末與氫氧化鉀按質(zhì)量比1:3.5混合，研磨得到混合粉末；
(3) 、將混合粉末置于碳化爐中，在450'C,氮?dú)獗Ｗo(hù)下進(jìn)行碳化得到碳 化物，碳化時(shí)間為2小時(shí)；
(4) 、將碳化物置于活化爐中，在800'C,氮?dú)獗Ｗo(hù)下進(jìn)行活化得到活化 物，活化時(shí)間為2小時(shí)；
(5) 、使活化物自然冷卻，然后用去離子水清洗至中性，脫水、烘干，研 磨至1000目即為超級(jí)電容器用活性炭，測(cè)其比表面積為1987 m'/g,,電極比 容量183F/g。
實(shí)施例3
按照本實(shí)施例的超級(jí)電容器用活性炭的生產(chǎn)方法，以石油焦(硫含量 2.5%，灰分0.5%，揮發(fā)分12%，水分5%，含碳量79.8%)為原料，依次包 括如下步驟
(1) 、將石油焦粉碎，研磨，得到400目的石油焦粉末；
(2) 、將石油焦粉末與氫氧化鉀按質(zhì)量比l:5混合，研磨得到混合粉末；
(3) 、將混合粉末置于碳化爐中，在500'C，氬氣保護(hù)下進(jìn)行碳化得到碳 化物，碳化時(shí)間為1.5小時(shí)；
(4) 、將碳化物置于活化爐中，在800C氬氣保護(hù)下進(jìn)行活化得到活化 物，活化時(shí)間為3小時(shí)；
(5) 、使活化物自然冷卻，然后用去離子水清洗至中性，干燥，研磨至 1000目即為超級(jí)電容器用活性炭，測(cè)其比表面積為2103 m'/g,電極比容量 186F/g。
以上對(duì)本發(fā)明做了詳盡的描述，其目的在于讓熟悉此領(lǐng)域技術(shù)的人士能夠了 解本發(fā)明的內(nèi)容并加以實(shí)施，并不能以此限制本發(fā)明的保護(hù)范圍，凡根據(jù)本發(fā) 明的精神實(shí)質(zhì)所作的等效變化或修飾，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1、一種超級(jí)電容器用活性炭的生產(chǎn)方法，其特征在于以石油焦為原料，依次包括如下步驟(1)、將石油焦粉碎，研磨，得到200～500目的石油焦粉末；(2)、將石油焦粉末與氫氧化鉀按質(zhì)量比1∶2.5～5混合，研磨得到混合粉末；(3)、將混合粉末置于碳化爐中，于溫度為400℃～500℃，惰性氣體保護(hù)下進(jìn)行碳化得到碳化物，碳化時(shí)間為1.5～4小時(shí)；(4)、將碳化物置于活化爐中，于溫度700℃～900℃，惰性氣體保護(hù)下進(jìn)行活化得到活化物，活化時(shí)間為1.5～4小時(shí)；(5)、冷卻活化物，水清洗，干燥，研磨，得到超級(jí)電容器用活性炭。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的超級(jí)電容器用活性炭的生產(chǎn)方法，其特征在于 步驟(1)中，將石油焦粉碎成400~500目的粉末。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的超級(jí)電容器用活性炭的生產(chǎn)方法，其特征在于 步驟(2)中，石油焦粉末與氫氧化鉀的質(zhì)量比為1:3 4。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的超級(jí)電容器用活性炭的生產(chǎn)方法，其特征在于 步驟(3)中，碳化時(shí)間為2 3小時(shí)。
5、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的超級(jí)電容器用活性炭的生產(chǎn)方法，其特征在于 步驟(4)中，活化時(shí)間為2 3小時(shí)。
6、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的超級(jí)電容器用活性炭的生產(chǎn)方法，其特征在于 步驟(4)中，所述的惰性氣體為氮?dú)饣驓鍤狻?br> 7、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的超級(jí)電容器用活性炭的生產(chǎn)方法，其特征在于 步驟(5)中，所得超級(jí)電容器用活性炭顆粒大小為1000目 1250目。
8、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的超級(jí)電容器用活性炭的生產(chǎn)方法，其特征在于 步驟(5)中，所述的水為去離子水。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種超級(jí)電容器用活性炭的生產(chǎn)方法，以石油焦為原料，首先將石油焦粉碎至200～500目大小的石油焦粉末，再與氫氧化鉀按質(zhì)量比1∶2.5～5混合，研磨得到混合粉末，然后對(duì)混合粉末依次進(jìn)行400～500℃下碳化和800～900℃下活化，碳化和活化均在惰性氣體保護(hù)下進(jìn)行，活化所得活化物經(jīng)冷卻、清洗、烘干后，研磨即得超級(jí)電容器用活性炭。本發(fā)明可生產(chǎn)出中孔活性炭，用于超級(jí)電容器時(shí)具有較高的比容和功率密度，并且，本發(fā)明以價(jià)格低廉的石油焦為原料，工藝簡(jiǎn)單，成本低。
文檔編號(hào)C01B31/00GK101648706SQ20091011560
公開日2010年2月17日 申請(qǐng)日期2009年6月24日 優(yōu)先權(quán)日2009年6月24日
發(fā)明者鄭德良 申請(qǐng)人:吳江飛樂天和電子材料有限公司