淀粉基超级电容活性炭专利

淀粉基超级电容活性炭是一种新型的活性炭材料，具有优良的电化学性能，适用于超级电容器的电极材料。这种材料的制备方法已经获得了专利保护，其详细的制备流程和特点如下：

制备方法

1. 低温炭化处理：首先将淀粉基生物质原料进行低温炭化处理，以形成初步的炭化料15。
2. 洗涤去除杂质：炭化料使用盐酸、硝酸和去离子水进行多次洗涤，以去除其中的无机杂质15。
3. 浸渍和烘干：将氢氧化物与去离子水配置成水溶液，与炭化料混合后进行浸渍和烘干15。
4. 煅烧活化：将浸渍了碱溶液的炭化料颗粒置于煅烧炉中，在空气气氛下进行煅烧活化，随后自然降温至室温15。
5. 后处理：活化后的活性炭材料经过酸洗、水洗及烘干，最终得到粉状超级电容器活性炭材料15。

技术特点

• 原料来源广泛：淀粉作为一种可再生资源，来源广泛，价格低廉1。
• 工艺简单：整个制备过程步骤简单，易于操作1。
• 产品性能优越：所得活性炭材料具有粒径均匀、球径及比表面积可控的特点，电化学性能优良13。
• 工业化潜力：该制备方法便于工业化实施，具有较高的收率1。

技术实现要素

本发明旨在提供一种制备过程简单、产品电容性能高、制造成本低的淀粉基超级电容活性炭材料制备方法3。通过低温连续交联、高温均匀活化造孔、深度纯化、表面官能团脱除等技术，研制出高品质电容炭4。

科技成果评估

淀粉基超级电容活性炭批量化制备技术已经通过了科技成果评估，由中国科学院山西煤炭化学研究所与山西美锦能源股份有限公司合作开发67810。该技术的成功开发对于推进我国超级电容器关键材料的国产化具有重要意义9。

综上所述，淀粉基超级电容活性炭的制备方法具有原料易得、工艺简单、产品性能优越等优点，已经获得专利保护，并在科技成果评估中得到认可，展现出良好的工业化应用前景。

淀粉基超级电容活性炭材料的制备成本与市场价格相比如何？

淀粉基超级电容活性炭材料的制备成本相对较低，这得益于其原料来源广泛且价格便宜。根据专利摘要中的描述，“本发明原料来源广泛，价格便宜，工艺简单，收率高”，这表明该材料的制备成本具有一定优势。此外，该专利还强调了产品粒径均匀、球径及比表面积可控，这些特性有助于提高材料的市场竞争力。然而，具体的市场价格信息并未在提供的参考资料中明确给出，因此无法直接比较制备成本与市场价格。2

该专利制备的活性炭材料在实际应用中的表现如何？

该专利制备的活性炭材料在实际应用中表现出色，特别是在超级电容器电极材料方面。根据专利摘要，该材料具有“超长的循环寿命，且具有良好的导电率和倍率性能”，这使得它在超级电容器中具有潜在的应用价值。此外，专利中提到的制备方法包括低温炭化处理和高温碱法活化，这些步骤有助于形成多孔富氧的“钢筋-水泥”结构，从而提高材料的电化学性能。尽管专利中没有提供具体的性能数据，但这些特性表明该材料在实际应用中可能具有较高的比电容和优异的循环稳定性。3

淀粉基超级电容活性炭材料的制备过程中，如何控制产品粒径的均匀性？

在淀粉基超级电容活性炭材料的制备过程中，产品粒径的均匀性是通过一系列精细的步骤来控制的。首先，淀粉基生物质原料经过低温炭化处理，随后炭化料使用盐酸、硝酸和去离子水进行多次洗涤，以去除无机杂质。这一步骤有助于确保原料的纯净度，为后续的粒径控制打下基础。接下来，将氢氧化物配置成水溶液，与炭化料混合并进行浸渍和烘干，这一过程可能涉及到对混合物的均匀搅拌和烘干条件的精确控制，以促进粒径的均匀性。最后，浸渍了碱溶液的淀粉基炭化料颗粒在煅烧炉中进行煅烧活化，自然降温至室温后，再经过酸洗、水洗及烘干，得到粉状超级电容器活性炭材料。整个过程中，对混合、浸渍、烘干和煅烧等步骤的精确控制是确保产品粒径均匀性的关键。2

该专利技术是否已经实现了工业化生产，其生产规模如何？

该专利技术已经实现了工业化生产，并且具有相当规模。根据相关报道，中国科学院山西煤炭化学研究所与山西美锦能源股份有限公司合作开发的淀粉基超级电容活性炭批量化制备技术通过了科技成果评估。该技术解决了淀粉基电容炭中试制备过程中的技术难题，包括连续活化、深度纯化和表面脱氧等，为电容炭产业化奠定了技术基础。特别值得一提的是，该项目建成了国际首条十吨级淀粉基超级电容活性炭中试线，这标志着该技术不仅在实验室规模上取得了成功，而且在工业化生产方面也取得了实质性进展。此外，该技术已获得授权的中国发明专利两项，并主持制定了两项国际标准，产品已在多家超级电容器企业进行试用。11

淀粉基超级电容活性炭材料在超级电容器中的具体应用场景有哪些？

淀粉基超级电容活性炭材料在超级电容器中的应用场景十分广泛。超级电容器以其快速充电、高功率密度和长寿命等特点，在多个领域具有潜在的应用价值。具体来说，超级电容器可以作为电动车辆的主要或辅助动力电源，支持其高效运行。此外，它们还可用于光伏电池蓄电、电网稳定、无线电发射等功率器件，以及作为坦克、火箭牵引等军事装备的启动能源。淀粉基活性炭因其价格低廉、结构理想，具有大批量工业生产条件与价值，是解决电动汽车动力电源问题的一种有潜力的材料。在实际应用中，淀粉基活性炭展现出超长的循环寿命和良好的导电率与倍率性能，进一步证明了其在超级电容器中的可靠性和有效性。3