1.一種應用于超級電容器的碳材料的制備方法,其特征在于,包含以下步驟:
(1)將生物質(zhì)材料和NH4BF4加入去離子水中,攪拌后形成均勻的分散液;分散液中,生物質(zhì)材料濃度為0.02~0.5g/ml,NH4BF4的濃度為0.005~0.02g/ml。
(2)將步驟1中獲得的分散液轉(zhuǎn)移至聚四氟乙烯內(nèi)膽的水熱釜中,160~300℃下水熱反應8~24h。
(3)過濾分離,將固體粉末依次水洗和乙醇洗。
(4)將步驟3洗過的固體粉末在80℃下烘干。
(5)將步驟4烘干后的固體粉末放入管式爐中,氮氣或惰性氣氛下,在600~900℃下煅燒約2~5h,得碳粉。
(6)將步驟5中獲得的碳粉在濃度為5M的HNO3水溶液中攪拌2h,抽濾,水洗后,在80℃下烘干,獲得碳材料。
2.如權利要求1所述的制備方法,其特征在于,所述生物質(zhì)材料選自花粉、玉米棒、樹葉、瓜果核、瓜果皮、綠藻、赤藻等。
3.如權利要求2所述的制備方法,其特征在于,所述生物質(zhì)材料優(yōu)選花粉。
4.如權利要求3所述的制備方法,其特征在于,所述花粉優(yōu)選為茶花粉和蓮花粉。
5.如權利要求1所述的制備方法,其特征在于,所述步驟1中,攪拌時間為30min以上。
6.如權利要求1所述的制備方法,其特征在于,所述步驟1中,所述NH4BF4的濃度優(yōu)選為0.015g/ml。
7.如權利要求1所述的制備方法,其特征在于,所述步驟2中,所述分散液占水熱釜容積比例為0.8。
8.如權利要求1所述的制備方法,其特征在于,所述步驟5中,煅燒溫度優(yōu)選為700℃,煅燒時間優(yōu)選為2h。
9.如權利要求1所述的制備方法,其特征在于,所述步驟5中,所述惰性氣氛優(yōu)選為氬氣。
10.如權利要求1所述的制備方法,其特征在于,還包括用KOH、CO2、水蒸氣或HPO3對步驟6得到的碳材料進行活化的步驟;
用KOH進行活化的具體工藝為:將碳材料與KOH按質(zhì)量比1:4比例混合,在N2下700~900℃活化2h,然后用濃度為1M的鹽酸清洗殘余鹽分,再用水洗至PH為6~7。
用CO2或水蒸氣活化的具體工藝為:在CO2或水蒸氣氣氛下,在600~800℃下活化1h以上。
用HPO3活化的具體工藝為:將碳材料加入質(zhì)量濃度為45%~70%的HPO3的水溶液中攪拌2h;HPO3與碳材料的質(zhì)量比為2.7:1,在500~800℃下活化2h。然后用濃度為1M的鹽酸清洗殘余鹽分,再用水洗至PH為6~7。