專利名稱：一種超級電容器用活性炭的生產方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種生產超級電容器用活性炭的方法。
背景技術：
鋁超級電容器作為一種新型儲能元件，它的容量可高達法拉級甚至上萬法 拉，并比蓄電池具有更高的功率密度(可達1，000W/kg數(shù)量級)、更快的充電速 度和更長的循環(huán)使用壽命(充放電次數(shù)可達10萬次)，同時可在極端惡劣的環(huán)
境中使用，并且無環(huán)境污染。由于上述這些優(yōu)點，超級電容器在便攜式電子 產品、太陽能產品、電動玩具、燃氣表和電動汽車，混合動力汽車等領域具有 廣泛的應用空間。
現(xiàn)有技術中，用于超級電容器(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，碳氣凝膠等，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)明內容
本發(fā)明所要解決的技術問題是提供一種超級電容器用活性炭的生產方法， 由該方法所得活性炭比容髙，功率特性好。
為解決以上技術問題，本發(fā)明采取的如下技術方案
一種超級電容器用活性炭的生產方法，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 護下進行碳化得到碳化物，碳化時間為1.5 4小時；
(4) 、將碳化物置于活化爐中，于溫度700'C 900'C，惰性氣體保護下 進行活化得到活化物，活化時間為1.5 4小時；
(5) 、冷卻活化物，水清洗，干燥，研磨，得到超級電容器用活性炭。 步驟(1)中，所述的石油焦可以是大慶，揚子石化，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到400目至 500目的石油焦粉末，然后加入氫氧化鉀，進行再次磨細混合，石油焦與氫氧 化鉀的質量比優(yōu)選為1:3 4，混合后，依次進行碳化和活化，石油焦中的碳 在活化過程中，與氫氧化鉀發(fā)生化學反應生成具有中孔結構的活性炭，氫氧化 鉀比例越大，活化反應越劇烈，生成的中孔數(shù)量越多，活性炭的比表面積越大。 進行碳化和活化時，最好在氮氣或氬氣等惰性氣體的保護下進行；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 到1000 1250目即為可用于超級電容器的活性炭。
由于以上技術方案的實施，本發(fā)明與現(xiàn)有技術相比具有如下優(yōu)點
1、 本發(fā)明可生產出中孔活性炭，用于超級電容器時具有較高的比容和功 率密度；
2、 本發(fā)明以價格低廉的石油焦為原料，工藝簡單，成本低。
具體實施例方式
以下結合具體的具體實施例，對本發(fā)明的技術方案作進一步的描述，但本 發(fā)明并不限于這些實施例。 實施例1
按照本實施例的超級電容器用活性炭的生產方法，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,氮氣保護下進行碳化得到碳 化物，碳化時間為2小時；
(4) 、將碳化物置于活化爐中，在800'C，氮氣保護下進行活化得到活化 物，活化時間為2小時；
(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目即為超級電容器用活性炭，測其比表面積為1876 m'/g,電極比容 量156F/g。
實施例2
按照本實施例的超級電容器用活性炭的生產方法，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,氮氣保護下進行碳化得到碳 化物，碳化時間為2小時；
(4) 、將碳化物置于活化爐中，在800'C,氮氣保護下進行活化得到活化 物，活化時間為2小時；
(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目即為超級電容器用活性炭，測其比表面積為1987 m'/g,,電極比 容量183F/g。
實施例3
按照本實施例的超級電容器用活性炭的生產方法，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，氬氣保護下進行碳化得到碳 化物，碳化時間為1.5小時；
(4) 、將碳化物置于活化爐中，在800C氬氣保護下進行活化得到活化 物，活化時間為3小時；
(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目即為超級電容器用活性炭，測其比表面積為2103 m'/g,電極比容量 186F/g。
以上對本發(fā)明做了詳盡的描述，其目的在于讓熟悉此領域技術的人士能夠了 解本發(fā)明的內容并加以實施，并不能以此限制本發(fā)明的保護范圍，凡根據(jù)本發(fā) 明的精神實質所作的等效變化或修飾，都應涵蓋在本發(fā)明的保護范圍內。
權利要求
1、一種超級電容器用活性炭的生產方法，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℃，惰性氣體保護下進行碳化得到碳化物，碳化時間為1.5～4小時；(4)、將碳化物置于活化爐中，于溫度700℃～900℃，惰性氣體保護下進行活化得到活化物，活化時間為1.5～4小時；(5)、冷卻活化物，水清洗，干燥，研磨，得到超級電容器用活性炭。
2、 根據(jù)權利要求1所述的超級電容器用活性炭的生產方法，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)權利要求1所述的超級電容器用活性炭的生產方法，其特征在于 步驟(2)中，石油焦粉末與氫氧化鉀的質量比為1:3 4。
4、 根據(jù)權利要求1所述的超級電容器用活性炭的生產方法，其特征在于 步驟(3)中，碳化時間為2 3小時。
5、 根據(jù)權利要求1所述的超級電容器用活性炭的生產方法，其特征在于 步驟(4)中，活化時間為2 3小時。
6、 根據(jù)權利要求1所述的超級電容器用活性炭的生產方法，其特征在于 步驟(4)中，所述的惰性氣體為氮氣或氬氣。
7、 根據(jù)權利要求1所述的超級電容器用活性炭的生產方法，其特征在于 步驟(5)中，所得超級電容器用活性炭顆粒大小為1000目 1250目。
8、 根據(jù)權利要求1所述的超級電容器用活性炭的生產方法，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)明涉及一種超級電容器用活性炭的生產方法，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，再與氫氧化鉀按質量比1∶2.5～5混合，研磨得到混合粉末，然后對混合粉末依次進行400～500℃下碳化和800～900℃下活化，碳化和活化均在惰性氣體保護下進行，活化所得活化物經冷卻、清洗、烘干后，研磨即得超級電容器用活性炭。本發(fā)明可生產出中孔活性炭，用于超級電容器時具有較高的比容和功率密度，并且，本發(fā)明以價格低廉的石油焦為原料，工藝簡單，成本低。
文檔編號C01B31/00GK101648706SQ20091011560
公開日2010年2月17日 申請日期2009年6月24日 優(yōu)先權日2009年6月24日
發(fā)明者鄭德良 申請人:吳江飛樂天和電子材料有限公司