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申请/专利权人:江苏大学
摘要:本发明提供了一种富氧沥青基活性碳纤维及其制备方法和应用,属于超级电容器电极材料制备技术领域;在本发明中,将原料中温煤沥青经过四氢呋喃萃取得到沥青烯,再经过热缩聚、单孔熔融纺丝得到低软化点沥青原丝;沥青原丝经三段式空气稳定化方法得到稳定化纤维,再经过低温碳化及低温活化得到沥青基活性碳纤维;所述富氧沥青基活性碳纤维比表面积大、氧含量适中、电化学性能优异,在碳基电极材料中有着广阔的应用前景。
主权项:1.一种富氧沥青基活性碳纤维的制备方法,其特征在于,包括:步骤一:将中温煤焦油沥青粉碎,然后经四氢呋喃萃取获得沥青烯;步骤二:将沥青烯粉碎后放入反应釜中并通入空气进行吹扫,然后加热至320-330℃保温,保温结束后冷却至室温,得到纺丝沥青;所述加热的升温速率为5-10℃min,保温时间为2~3h;所述纺丝沥青的软化点为190~200℃;将纺丝沥青通过单孔熔融纺丝法制得低软化点的沥青原丝;所述单孔熔融纺丝法的步骤为:取20-30g纺丝沥青,纺丝温度为240-250℃,氮气压力为1-1.2MPa,喷丝口直径为0.2mm,收丝筒的收丝速度为300-500mmin,纺丝沥青在氮气挤压和收丝筒的拉伸作用下形成沥青原丝;所述沥青原丝的直径为18-20μm;步骤三:将沥青原丝通过三段式空气稳定化法进行稳定化反应,反应结束后得到稳定化沥青纤维;所述三段式空气稳定化法具体为:按10~20℃min的升温速率由室温升至160~170℃,按0.1-0.3℃min的升温速率升温至260~270℃,在此终温下保温反应2~4h;接着将稳定化沥青纤维在高纯氮气保护下升温至500-600℃进行煅烧30~60min,煅烧结束后得到沥青基碳纤维;然后将沥青基碳纤维与KOH固体粉末混合进行活化反应,反应结束后洗涤、过滤、烘干,得到富氧沥青基活性碳纤维;所述富氧沥青基活性碳纤维呈类似于头发丝的纤维状,直径为18~20μm。
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百度查询: 江苏大学 一种富氧沥青基活性碳纤维及其制备方法和应用
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