CN108128773A - 一种利用花生壳制备电化学电容器用电极碳材料的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及废弃生物质资源化利用及生物质碳材料制备领域，公开了一种利用花生壳制备电化学电容器用电极碳材料的方法，该方法先将花生壳通过水热反应过程生成轻度碳化的褐煤状水热碳，再将水热碳与盐进行充分混合，于高温下进一步碳化、活化，制得多孔碳材料。利用本发明方法所制备的多孔碳，比表面积高且孔径结构合理，作为电化学电容器的电极活性材料，在0.2A/g的电流密度下，比电容值达到447F/g。在10A/g的高电流密度下进行10000次循环测试，仍可维持90％的保持率，具有良好的循环稳定性。本发明经水热‑熔盐组合技术制得的多孔碳材料，相较单一的熔盐活化法，其电容性能有显著的提升，该技术为生物质高附加值利用提供一种全新、可靠的资源化处理方式。

Description

一种利用花生壳制备电化学电容器用电极碳材料的方法
技术领域
本发明属于废弃生物质资源化利用以及生物质碳材料制备技术领域，具体涉及一种利用花生壳制备电化学电容器电极碳材料的方法。
背景技术
随着便携式电子产品的普及和混合动力车辆市场的日益增长，高性能电化学电容器的需求量显著增加，作为高性能电化学电容器电极材料的碳材料需求量亦随之增长。在碳材料的诸多制备方法中，生物质活性碳的制备成本低、原料来源广、工艺流程简单，目前已成为活性碳生产的主要工艺。因此，生物质是电化学电容器电极碳材料的重要工业原料。
生物质碳材料具备比表面积大、孔径可调、功能化简单(表面修饰或者掺杂)的优点。生物质制备活性炭的方法主要有物理活化法和化学活化法，通常直接炭化生物质得到的碳产品很难具有发达的孔道结构，而活化的方法可以在原来的碳材料中制造孔道。一般认为，活化主要包含三个过程：(1)开放原来的闭塞孔，与无序碳原子和杂原子反应，打开堵塞的空隙，暴露微晶表面；(2)扩大原有的孔道，被暴露出来的微晶表面碳原子进一步烧失，孔隙扩大；(3)形成新的孔隙，微晶表面不均匀燃烧导致新的孔隙形成，相邻微孔之间的孔壁被完全烧失而形成介孔，甚至大孔。
水热法合成生物碳，即采用水作为介质，利用其自身加热产生压力，在相对温和的条件下即可得到水热炭材料。同时可以通过利用添加剂以及模板法来控制水热炭材料的形貌和孔结构。但是，水热炭材料碳含量低，在低温水热环境下生物质的碳化程度低。近年来，科研工作者已将椰子壳、香蕉皮、麻、海藻、泥炭藓等生物质通过水热碳化、微波辅助热解法和化学活化法等手段进行功能化转化，制得高性能生物碳材料。
然而，目前生物质的利用主要存在两个问题：第一，纤维生物质是混合物，难以分离出某种单一的组分；第二，大部分生物质属于难溶物，使得许多基于溶液法来控制材料的形貌、孔结构或表面性质的技术难以实现。若要对生物质加以利用制备生物碳材料，则需通过针对特定的生物质组成与结构，对相应组分分解过程加以分析，制备出具有特殊孔道结构和理化性质的碳材料，以满足应用需求。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种电化学电容器用电极碳材料的制备方法，该方法以花生壳为前驱体，通过水热处理-熔盐活化组合技术将纤维生物质转化为能量密度高、功率密度大、循环稳定性良好的电化学电容器电极碳材料，具有显著的经济效益和环境效益。
为解决上述问题，本发明采用的技术方案为：
一种电化学电容器用电极碳材料的制备方法，包括以下步骤：
(1)花生壳的预处理：将花生壳洗净、烘干，然后粉碎成40～100目的粉末；
(2)水热处理：称取一定量步骤(1)中的花生壳粉末，加入到水热反应釜中，然后加入一定量的水，混合均匀；再将反应釜置于160～230℃温度下水热反应6～48h，反应完后过滤、烘干，得到褐煤状生物质水热碳；
(3)熔盐活化处理：取步骤(2)中得到的水热碳，加入一定量的金属盐，混合均匀后置于刚玉瓷舟，放入管式炉中，在惰性气体的保护下，于500～1000℃反应0.5～4h，反应结束后取出产物，然后将产物置于5wt％的稀盐酸中浸泡3～10h，之后过滤、洗涤至中性，置于真空干燥箱中烘干即得所述电化学电容器用电极碳材料。
优选的，步骤(1)中采用超声仪进行洗净，所述烘干的温度为105℃，干燥时间为24h。
优选的，步骤(2)中花生壳粉末和水的用量比例为(1.0～6.0)g：(5～60)mL。
优选的，步骤(3)中水热碳与金属盐的质量比为1:1～1:5。
优选的，所述金属盐为KOH或Na2CO3-K2CO3二元混盐，进一步的，所述Na2CO3-K2CO3二元混盐为Na2CO3和K2CO3摩尔比为59:41的混合物。
优选的，所述惰性气体为高纯N2或高纯Ar。
另外，本发明还要求保护由所述制备方法所制备得到的电化学电容器用电极碳材料以及所述电极碳材料作为电化学电容器储能电极材料的应用。
与现有技术相比，本发明的技术效果为：
(1)本发明以花生壳为前驱体，采用较低的水热温度对生物质进行降解预处理，形成众多大分子孔道，以达到初步成孔的目的。相比于传统的较高温度的水热碳合成过程，可避免已降解的低分子糖类物质重新聚合而生成较致密的实心碳微球，导致孔道堵塞，降低碳材料比表面积，减少活性位点。
(2)本发明先经过低温水热预处理过程降解生物质中的半纤维素及低分子糖类物质，将花生壳生物质预碳化为碳化程度较低、孔道结构欠发达的水热碳；再利用熔盐中碱金属的催化作用和活化作用，于高温下实现水热碳的完全碳化。碱金属在高温热解过程中对水热碳进行作用，打开堵塞的空隙，开放孔道结构；同时，碱金属离子进入预处理过程形成的大分子孔道中，对微孔进行扩孔，形成介孔或大孔，并进一步通过活化作用使碳材料表面生成大量微孔，从而实现碳材料孔径结构的调控，得到比表面积更大、多层孔结构丰富的多孔生物碳材料。同时，熔盐具有溶解作用，可净化去除花生壳生长过程中吸收引入的杂质。本发明制备的碳材料可应用于电化学电容器电极碳材料；
(3)本发明为废弃纤维生物质高附加值资源化转化制备高性能生物碳材料提供了一种普适性的方法，具有显著的经济效益和环境效益。
附图说明
图1为本发明实施例1所制备电极碳材料的SEM图；
图2为本发明实施例1与对比例1、2、3所制备电极碳材料的氮气吸脱附曲线；
图3为本发明实施例1和实施例4所制备电极碳材料的比电容性能图；
图4为本发明实施例1和实施例8所制备电极碳材料的比电容性能图；
图5为本发明实施例1和对比例1、2、3所制备电极碳材料的比电容性能图。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明的技术方案做进一步的阐述：
以下诸实施例和对比例中，Na2CO3-K2CO3二元混盐为Na2CO3和K2CO3摩尔比为59:41的的混合物。
实施例1
一种电化学电容器用电极碳材料的制备方法，包括以下步骤：
(1)花生壳的预处理：将收集的花生壳在超声仪中洗净、烘干，粉碎后过100目筛；
(2)水热处理：称取6.0g步骤(1)中的花生壳粉末，加入到水热反应釜中，然后加入60mL去离子水，混合均匀；再将反应釜置于200℃温度下水热反应24h，反应完后过滤、烘干，得到褐煤状生物质水热碳；
(3)熔盐活化处理：取2.0g步骤(2)中得到的水热碳，加入8.0g的Na2CO3-K2CO3二元混盐，混合均匀后置于刚玉瓷舟，放入管式炉中，在N2气氛保护下，于600℃预碳化1h，再升温至800℃熔盐活化1h，反应结束后取出产物，然后将产物置于5wt％的稀盐酸中浸泡3h，之后过滤、用蒸馏水洗涤至中性，置于真空干燥箱中烘干，即得所述电化学电容器用电极碳材料。该碳材料比表面积达1038m2/g，孔径结构得到了显著的改善，具有明显的多层孔径结构分布。从氮气吸脱附曲线可看出，低相对压强下氮气的急剧吸附说明碳材料中微孔含量非常丰富，中高相对压强下明显的磁滞环说明碳材料具有相当含量的介孔和大孔(图2)。
将本实施例所制备的电极碳材料应用于电化学电容器电极材料的制作以及性能测试，具体方法为：将制备的电极碳材料、乙炔黑和PTFE以质量比8:1:1混合，加入4mL无水乙醇后超声分散，然后经磁力搅拌充分混匀。再将混合物擀制成1cm×1cm的碳膜后压到钛网上，即为工作电极。另以铂片(3cm×3cm)为辅助电极，饱和甘汞电极(SCE)为参比电极，于1mol/L的H2SO4电解质中以三电极系统测试其比电容性能。经测试：本实施例所制得碳材料的比电容性能大幅度改善，在0.2A/g电流密度下，测试的比电容值为447F/g(图3)。
实施例2
一种电化学电容器用电极碳材料的制备方法，包括以下步骤：
(1)花生壳的预处理：将收集的花生壳在超声仪中洗净、烘干，粉碎后过100目筛；
(2)水热处理：称取6.0g步骤(1)中的花生壳粉末，加入到水热反应釜中，然后加入30mL去离子水，混合均匀；再将反应釜置于200℃温度下水热反应24h，反应完后过滤、烘干，得到褐煤状生物质水热碳；
(3)熔盐活化处理：取2.0g步骤(2)中得到的水热碳，加入8.0g的Na2CO3-K2CO3二元混盐，混合均匀后置于刚玉瓷舟，放入管式炉中，在N2气氛保护下，于600℃预碳化1h，再升温至800℃熔盐活化1h，反应结束后取出产物，然后将产物置于5wt％的稀盐酸中浸泡3h，之后过滤、用蒸馏水洗涤至中性，置于真空干燥箱中烘干，即得所述电化学电容器用电极碳材料。
将本实施例所制备的电极碳材料应用于电化学电容器电极材料的制作以及性能测试，具体方法为：将制备的电极碳材料、乙炔黑和PTFE以质量比8:1:1混合，加入4mL无水乙醇后超声分散，然后经磁力搅拌充分混匀。再将混合物擀制成1cm×1cm的碳膜后压到钛网上，即为工作电极。另以铂片(3cm×3cm)为辅助电极，饱和甘汞电极(SCE)为参比电极，于1mol/L的H2SO4电解质中以三电极系统测试其比电容性能。经测试：本实施例所制得碳材料的比电容性能大幅度改善，在0.2A/g电流密度下，测试的比电容值为413F/g。
实施例3
一种电化学电容器用电极碳材料的制备方法，包括以下步骤：
(1)花生壳的预处理：将收集的花生壳在超声仪中洗净、烘干，粉碎后过100目筛；
(2)水热处理：称取6.0g步骤(1)中的花生壳粉末，加入到水热反应釜中，然后加入60mL去离子水，混合均匀；再将反应釜置于180℃温度下水热反应24h，反应完后过滤、烘干，得到褐煤状生物质水热碳；
(3)熔盐活化处理：取2.0g步骤(2)中得到的水热碳，加入8.0g的Na2CO3-K2CO3二元混盐，混合均匀后置于刚玉瓷舟，放入管式炉中，在N2气氛保护下，于600℃预碳化1h，再升温至800℃熔盐活化1h，反应结束后取出产物，然后将产物置于5wt％的稀盐酸中浸泡3h，之后过滤、用蒸馏水洗涤至中性，置于真空干燥箱中烘干，即得所述电化学电容器用电极碳材料。
将本实施例所制备的电极碳材料应用于电化学电容器电极材料的制作以及性能测试，具体方法为：将制备的电极碳材料、乙炔黑和PTFE以质量比8:1:1混合，加入4mL无水乙醇后超声分散，然后经磁力搅拌充分混匀。再将混合物擀制成1cm×1cm的碳膜后压到钛网上，即为工作电极。另以铂片(3cm×3cm)为辅助电极，饱和甘汞电极(SCE)为参比电极，于1mol/L的H2SO4电解质中以三电极系统测试其比电容性能。经测试：本实施例所制得碳材料的比电容性能大幅度改善，在0.2A/g电流密度下，测试的比电容值为413F/g。
实施例4
一种电化学电容器用电极碳材料的制备方法，包括以下步骤：
(1)花生壳的预处理：将收集的花生壳在超声仪中洗净、烘干，粉碎后过100目筛；
(2)水热处理：称取6.0g步骤(1)中的花生壳粉末，加入到水热反应釜中，然后加入60mL去离子水，混合均匀；再将反应釜置于200℃温度下水热反应12h，反应完后过滤、烘干，得到褐煤状生物质水热碳；
(3)熔盐活化处理：取2.0g步骤(2)中得到的水热碳，加入8.0g的Na2CO3-K2CO3二元混盐，混合均匀后置于刚玉瓷舟，放入管式炉中，在N2气氛保护下，于600℃预碳化1h，再升温至800℃熔盐活化1h，反应结束后取出产物，然后将产物置于5wt％的稀盐酸中浸泡3h，之后过滤、用蒸馏水洗涤至中性，置于真空干燥箱中烘干，即得所述电化学电容器用电极碳材料。
将本实施例所制备的电极碳材料应用于电化学电容器电极材料的制作以及性能测试，具体方法为：将制备的电极碳材料、乙炔黑和PTFE以质量比8:1:1混合，加入4mL无水乙醇后超声分散，然后经磁力搅拌充分混匀。再将混合物擀制成1cm×1cm的碳膜后压到钛网上，即为工作电极。另以铂片(3cm×3cm)为辅助电极，饱和甘汞电极(SCE)为参比电极，于1mol/L的H2SO4电解质中以三电极系统测试其比电容性能。经测试：本实施例所制得碳材料的比电容性能大幅度改善，在0.2A/g电流密度下，测试的比电容值为422F/g(图3)。
实施例5
一种电化学电容器用电极碳材料的制备方法，包括以下步骤：
(1)花生壳的预处理：将收集的花生壳在超声仪中洗净、烘干，粉碎后过100目筛；
(2)水热处理：称取6.0g步骤(1)中的花生壳粉末，加入到水热反应釜中，然后加入60mL去离子水，混合均匀；再将反应釜置于200℃温度下水热反应24h，反应完后过滤、烘干，得到褐煤状生物质水热碳；
(3)熔盐活化处理：取2.0g步骤(2)中得到的水热碳，加入8.0g的Na2CO3-K2CO3二元混盐，混合均匀后置于刚玉瓷舟，放入管式炉中，在N2气氛保护下，于500℃预碳化1h，再升温至900℃熔盐活化1h，反应结束后取出产物，然后将产物置于5wt％的稀盐酸中浸泡3h，之后过滤、用蒸馏水洗涤至中性，置于真空干燥箱中烘干，即得所述电化学电容器用电极碳材料。
将本实施例所制备的电极碳材料应用于电化学电容器电极材料的制作以及性能测试，具体方法为：将制备的电极碳材料、乙炔黑和PTFE以质量比8:1:1混合，加入4mL无水乙醇后超声分散，然后经磁力搅拌充分混匀。再将混合物擀制成1cm×1cm的碳膜后压到钛网上，即为工作电极。另以铂片(3cm×3cm)为辅助电极，饱和甘汞电极(SCE)为参比电极，于1mol/L的H2SO4电解质中以三电极系统测试其比电容性能。经测试：本实施例所制得碳材料的比电容性能大幅度改善，在0.2A/g电流密度下，测试的比电容值为416F/g。
实施例6
一种电化学电容器用电极碳材料的制备方法，包括以下步骤：
(1)花生壳的预处理：将收集的花生壳在超声仪中洗净、烘干，粉碎后过100目筛；
(2)水热处理：称取6.0g步骤(1)中的花生壳粉末，加入到水热反应釜中，然后加入60mL去离子水，混合均匀；再将反应釜置于200℃温度下水热反应24h，反应完后过滤、烘干，得到褐煤状生物质水热碳；
(3)熔盐活化处理：取2.0g步骤(2)中得到的水热碳，加入4.0g的Na2CO3-K2CO3二元混盐，混合均匀后置于刚玉瓷舟，放入管式炉中，在N2气氛保护下，于600℃预碳化1h，再升温至800℃熔盐活化1h，反应结束后取出产物，然后将产物置于5wt％的稀盐酸中浸泡3h，之后过滤、用蒸馏水洗涤至中性，置于真空干燥箱中烘干，即得所述电化学电容器用电极碳材料。
将本实施例所制备的电极碳材料应用于电化学电容器电极材料的制作以及性能测试，具体方法为：将制备的电极碳材料、乙炔黑和PTFE以质量比8:1:1混合，加入4mL无水乙醇后超声分散，然后经磁力搅拌充分混匀。再将混合物擀制成1cm×1cm的碳膜后压到钛网上，即为工作电极。另以铂片(3cm×3cm)为辅助电极，饱和甘汞电极(SCE)为参比电极，于1mol/L的H2SO4电解质中以三电极系统测试其比电容性能。经测试：本实施例所制得碳材料的比电容性能大幅度改善，在0.2A/g电流密度下，测试的比电容值为426F/g。
实施例7
一种电化学电容器用电极碳材料的制备方法，包括以下步骤：
(1)花生壳的预处理：将收集的花生壳在超声仪中洗净、烘干，粉碎后过100目筛；
(2)水热处理：称取6.0g步骤(1)中的花生壳粉末，加入到水热反应釜中，然后加入60mL去离子水，混合均匀；再将反应釜置于200℃温度下水热反应24h，反应完后过滤、烘干，得到褐煤状生物质水热碳；
(3)熔盐活化处理：取2.0g步骤(2)中得到的水热碳，加入8.0g的Na2CO3-K2CO3二元混盐，混合均匀后置于刚玉瓷舟，放入管式炉中，在N2气氛保护下，于600℃预碳化1h，再升温至800℃熔盐活化2h，反应结束后取出产物，然后将产物置于5wt％的稀盐酸中浸泡3h，之后过滤、用蒸馏水洗涤至中性，置于真空干燥箱中烘干，即得所述电化学电容器用电极碳材料。
将本实施例所制备的电极碳材料应用于电化学电容器电极材料的制作以及性能测试，具体方法为：将制备的电极碳材料、乙炔黑和PTFE以质量比8:1:1混合，加入4mL无水乙醇后超声分散，然后经磁力搅拌充分混匀。再将混合物擀制成1cm×1cm的碳膜后压到钛网上，即为工作电极。另以铂片(3cm×3cm)为辅助电极，饱和甘汞电极(SCE)为参比电极，于1mol/L的H2SO4电解质中以三电极系统测试其比电容性能。经测试：本实施例所制得碳材料的比电容性能大幅度改善，在0.2A/g电流密度下，测试的比电容值为403F/g。
实施例8
一种电化学电容器用电极碳材料的制备方法，包括以下步骤：
(1)花生壳的预处理：将收集的花生壳在超声仪中洗净、烘干，粉碎后过100目筛；
(2)水热处理：称取6.0g步骤(1)中的花生壳粉末，加入到水热反应釜中，然后加入60mL去离子水，混合均匀；再将反应釜置于200℃温度下水热反应24h，反应完后过滤、烘干，得到褐煤状生物质水热碳；
(3)熔盐活化处理：取2.0g步骤(2)中得到的水热碳，加入8.0g KOH，混合均匀后置于刚玉瓷舟，放入管式炉中，在N2气氛保护下，于600℃预碳化1h，再升温至800℃熔盐活化1h，反应结束后取出产物，然后将产物置于5wt％的稀盐酸中浸泡3h，之后过滤、用蒸馏水洗涤至中性，置于真空干燥箱中烘干，即得所述电化学电容器用电极碳材料。
将本实施例所制备的电极碳材料应用于电化学电容器电极材料的制作以及性能测试，具体方法为：将制备的电极碳材料、乙炔黑和PTFE以质量比8:1:1混合，加入4mL无水乙醇后超声分散，然后经磁力搅拌充分混匀。再将混合物擀制成1cm×1cm的碳膜后压到钛网上，即为工作电极。另以铂片(3cm×3cm)为辅助电极，饱和甘汞电极(SCE)为参比电极，于1mol/L的H2SO4电解质中以三电极系统测试其比电容性能。经测试：本实施例所制得碳材料的比电容性能大幅度改善，在0.2A/g电流密度下，测试的比电容值为409F/g(图4)。
对比例1
N2气氛下花生壳基电化学电容器用电极碳材料的制备方法，包括以下步骤：
(1)花生壳的预处理：将收集的花生壳在超声仪中洗净、烘干，粉碎后过100目筛；
(2)N2碳化处理：取6.0g步骤(1)中得到的生物质，置于刚玉瓷舟，放入管式炉中，在N2气氛保护下，于600℃预碳化1h，再升温至800℃碳化1h，反应结束后取出产物，然后将产物用蒸馏水洗涤至中性，过滤后置于真空干燥箱中烘干，即得所述电化学电容器用电极碳材料。该碳材料比表面积仅为320m2/g，氮气吸脱附曲线可看出，碳材料中含有少量微孔，而无明显的介孔和大孔含量(图2)
将本对比例所制备的电极碳材料应用于电化学电容器电极材料的制作以及性能测试，具体方法为：将制备的电极碳材料、乙炔黑和PTFE以质量比8:1:1混合，加入4mL无水乙醇后超声分散，然后经磁力搅拌充分混匀。再将混合物擀制成1cm×1cm的碳膜后压到钛网上，即为工作电极。另以铂片(3cm×3cm)为辅助电极，饱和甘汞电极(SCE)为参比电极，于1mol/L的H2SO4电解质中以三电极系统测试其比电容性能。经测试：本对比例所制得碳材料，在0.2A/g电流密度下的比电容值为74F/g(图5)。
对比例2
单一水热法处理花生壳制备电化学电容器用电极碳材料的制备方法，包括以下步骤：
(1)花生壳的预处理：将收集的花生壳在超声仪中洗净、烘干，粉碎后过100目筛；
(2)水热处理：称取6.0g步骤(1)中的花生壳粉末，加入到水热反应釜中，然后加入60mL去离子水，混合均匀；再将反应釜置于200℃温度下水热反应24h，反应完后过滤、烘干，即得所述电化学电容器用电极碳材料。该碳材料比表面积仅为62m2/g，氮气吸脱附曲线可看出，碳材料中基本不含微孔，仅表征出一些堆积大孔(图2)
将本对比例所制备的电极碳材料应用于电化学电容器电极材料的制作以及性能测试，具体方法为：将制备的电极碳材料、乙炔黑和PTFE以质量比8:1:1混合，加入4mL无水乙醇后超声分散，然后经磁力搅拌充分混匀。再将混合物擀制成1cm×1cm的碳膜后压到钛网上，即为工作电极。另以铂片(3cm×3cm)为辅助电极，饱和甘汞电极(SCE)为参比电极，于1mol/L的H2SO4电解质中以三电极系统测试其比电容性能。经测试：本对比例所制得碳材料，在0.2A/g电流密度下的比电容值为38F/g(图5)。
对比例3
单一熔盐活化法处理花生壳制备电化学电容器用电极碳材料的制备方法，包括以下步骤：
(1)花生壳的预处理：将收集的花生壳在超声仪中洗净、烘干，粉碎后过100目筛；
(2)熔盐活化处理：取2.0g步骤(1)中得到的花生壳粉末，加入8.0g的Na2CO3-K2CO3二元混盐，混合均匀后置于刚玉瓷舟，放入管式炉中，在N2气氛保护下，于600℃预碳化1h，再升温至800℃熔盐活化1h，反应结束后取出产物，然后将产物置于5wt％的稀盐酸中浸泡3h，之后过滤、用蒸馏水洗涤至中性，置于真空干燥箱中烘干，即得所述电化学电容器用电极碳材料。该碳材料比表面积仅为642m2/g，氮气吸脱附曲线可看出，碳材料中含有大量微孔，以及少量介孔和大孔(图2)
将本对比例所制备的电极碳材料应用于电化学电容器电极材料的制作以及性能测试，具体方法为：将制备的电极碳材料、乙炔黑和PTFE以质量比8:1:1混合，加入4mL无水乙醇后超声分散，然后经磁力搅拌充分混匀。再将混合物擀制成1cm×1cm的碳膜后压到钛网上，即为工作电极。另以铂片(3cm×3cm)为辅助电极，饱和甘汞电极(SCE)为参比电极，于1mol/L的H2SO4电解质中以三电极系统测试其比电容性能。经测试：本对比例所制得碳材料，在0.2A/g电流密度下的比电容值为280F/g(图5)。
最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种电化学电容器用电极碳材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)花生壳的预处理：将花生壳洗净、烘干，然后粉碎成40～100目的粉末；
(2)水热处理：称取一定量步骤(1)中的花生壳粉末，加入到水热反应釜中，然后加入一定量的水，混合均匀；再将反应釜置于160～230℃温度下水热反应6～48h，反应完后过滤、烘干，得到褐煤状生物质水热碳；
(3)熔盐活化处理：取步骤(2)中得到的水热碳，加入一定量的金属盐，混合均匀后置于刚玉瓷舟，放入管式炉中，在惰性气体的保护下，于500～1000℃煅烧0.5～4h，煅烧结束后取出产物，然后将产物置于盐酸中浸泡3～10h，之后过滤、洗涤至中性，置于真空干燥箱中烘干即得所述电化学电容器用电极碳材料。
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)中采用超声仪进行洗净，所述烘干的温度为105℃，干燥时间为24h。
3.根据权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于，步骤(2)中花生壳粉末和水的用量比例为1.0～6.0g：5～60mL。
4.根据权利要求2或3所述的制备方法，其特征在于，步骤(3)中水热碳与金属盐的质量比为1:1～1:5。
5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述金属盐为KOH或Na2CO3-K2CO3二元混盐。
6.根据权利要求3或4所述的制备方法，其特征在于，所述惰性气体为N2或Ar。
7.根据权利要求1-6任一项所述制备方法所制备得到的电化学电容器用电极碳材料。
8.一种权利要求7所述电极碳材料的应用，其特征在于，所述电极碳材料用于电化学电容器储能电极材料。
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