[发明专利]利用含羞草制备超级电容器电极材料的方法

摘要

一种利用含羞草制备超级电容器电极材料的方法，其主要是将含羞草进行真空冷冻干燥处理，在管式电阻炉中先低温200～400℃碳化后再高温600～800℃碳化，之后将生物碳与分析纯的氢氧化钾按质量比10.5～4混匀，在箱式气氛炉中600～900℃恒温碳化0.5～3小时进行化学活化，对活化产物进行酸处理，最后离心洗涤至中性，干燥制得超级电容器电极材料。本发明合成步骤简单，反应条件相对温和，重复性好，产率高，易用于大规模产业化；制备的超级电容器电极材料比表面积高达1307m2g‑1，在6M KOH溶液中，1A g‑1电流密度下，测得电容高达250F g‑1，且循环稳定性好，是一种相对理想的超级电容器电极材料。

主权项

一种利用含羞草制备超级电容器电极材料的方法，其特征在于：它包括以下步骤：(1)含羞草预处理：将裁剪的含羞草枝叶用无水乙醇和去离子水分别洗涤3次，放入真空冷冻干燥机中在真空度4.0Pa，‑103℃的条件下冻干处理24h，取出待用；(2)将步骤(1)的含羞草置于石英舟中放入管式电阻炉中，在氩气保护下，以5℃/min升温速率，先升温至200～400℃，低温碳化1～3小时，再升温至600～800℃，高温碳化1～3小时，待其冷却至室温，取出碳化产物，研磨成粉末，用无水乙醇洗涤3～6次，最后将产物置于烘箱中，60～80℃，干燥7～10h，即得含羞草生物碳；(3)将步骤(2)的含羞草生物碳和分析纯KOH按质量比1:0.5～4混合均匀，置于箱式气氛炉中，在气体保护下，以5℃/min升温速率，升温至600～900℃，在此温度下恒温碳化0.5～3小时，待其冷却至室温，取出活化产物；(4)将步骤(3)的活化产物置于浓酸中浸泡3～10h，之后超声处理0.5～2小时，超声功率为60W，依次用无水乙醇、去离子水洗涤至中性，最后将产物置于烘箱中，60～80℃，干燥7～10h，制得超级电容器电极材料。