UA55990U - Method for modification a porous structure of nanoporous carbon material - Google Patents

Method for modification a porous structure of nanoporous carbon material Download PDF

Info

Publication number
UA55990U
UA55990U UAU201012356U UAU201012356U UA55990U UA 55990 U UA55990 U UA 55990U UA U201012356 U UAU201012356 U UA U201012356U UA U201012356 U UAU201012356 U UA U201012356U UA 55990 U UA55990 U UA 55990U
Authority
UA
Ukraine
Prior art keywords
carbon
pores
carbon material
size
saturated
Prior art date
Application number
UAU201012356U
Other languages
Russian (ru)
Ukrainian (uk)
Inventor
Юрий Андреевич Малетин
Наталия Григорьевна Стрижакова
Олег Витальевич Гоженко
Андрей Юрьевич Малетин
Сергей Александрович Тичина
Original Assignee
Юнаско Лимитед
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Юнаско Лимитед filed Critical Юнаско Лимитед
Priority to UAU201012356U priority Critical patent/UA55990U/en
Publication of UA55990U publication Critical patent/UA55990U/en

Links

Landscapes

  • Carbon And Carbon Compounds (AREA)

Abstract

A method for change of nanoporous carbon material is proposed. According to the method, pores of carbon-base material are saturated with chemical composition or mixture of a number of compositions which can decompose at high temperature with formation of gaseous agents or their mixture. Thereafter, nanoporous carbon material is heated and held at such a temperature when gaseous agents or their mixture etch an inner surface of pores and increase their size without substantial etching mass of carbon material.

Description

І | (Б1) МПК (2009)And | (B1) IPC (2009)

Ко нозе 9/00To legs 9/00

У со1в 31/00In so1v 31/00

МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ видається піMINISTRY OF EDUCATION issued by

І НАУКИ УКРАЇНИ (Ф) П И С відповідальністьAND SCIENCES OF UKRAINE (F) P I S responsibility

ДЕРЖАВНИЙ ДЕПАРТАМЕНТ влесникаDEPARTMENT OF STATE sponsor

ІНТЕЛЕКТУАЛЬНОЇ до ПАТЕНТУ патентуINTELLECTUAL to the PATENT of the patent

ВЛАСНОСТІ НА КОРИСНУ МОДЕЛЬ ишиГлРОІОТЛМЛИЬЛЬЛИТЬЛЬЛЬЛИЛДИТЬТЬТЬЬТИЬНЬ6ИЬТЬШИЬИЬТЬТЬТНИТЬТНШЬЬИТСИТИТИОИООТИТИТОИОИИТИИЬЬИИИОИИИИОВЛЛЄОЄИЄЄИБИТНТЦИЖИЄ6ЦООЦТНИИТЛ ОІаІНШШШООЛІТОООЛЇИОООЛООЛЛЛТОООХТОЛИОІЕВПОВШ?ИЙЦТЬНТНТИТИТЬТЬТЬЬЬЬШЬОХОИТЬИЬТИТОИИОСХИХДТИОВИТХИХННЙКЙИХИТИИИИНИТТЯ (54) СПОСІБ МОДИФІКАЦІЇ ПОРУВАТОЇ СТРУКТУРИ НАНОПОРУВАТОГО ВУГЛЕЦЕВОГО МАТЕРІАЛУ 1 2 (21) иго1012356 мують при температурі 700-1000 "С, при якій утво- (22) 19.10.2010 рені газоподібні агенти або їх суміш розтравлюють (24) 27.12.2010 внутрішню поверхню пор і збільшують їх розмір (46) 27.12.2010, Бюл.Мо 24, 2010 р. без значного травлення основної маси вуглецево- (72) МАЛЄТІН ЮРІЙ АНДРІЙОВИЧ, СТРИЖАКОВА го матеріалу.ВЛАСНОСТІ НА КОРИСНУ МОДЕЛЬ ишиГлРОІОТЛМЛИЬЛЬЛИТЬЛЬЛЬЛИЛДИТЬТЬТЬЬТИЬНЬ6ИЬТЬШИЬИЬТЬТЬТНИТЬТНШЬЬИТСИТИТИОИООТИТИТОИОИИТИИЬЬИИИОИИИИОВЛЛЄОЄИЄЄИБИТНТЦИЖИЄ6ЦООЦТНИИТЛ ОІаІНШШШООЛІТОООЛЇИОООЛООЛЛЛТОООХТОЛИОІЕВПОВШ?ИЙЦТЬНТНТИТИТЬТЬТЬЬЬЬШЬОХОИТЬИЬТИТОИИОСХИХДТИОВИТХИХННЙКЙИХИТИИИИНИТТЯ (54) СПОСІБ МОДИФІКАЦІЇ ПОРУВАТОЇ СТРУКТУРИ НАНОПОРУВАТОГО ВУГЛЕЦЕВОГО МАТЕРІАЛУ 1 2 (21) иго1012356 мують при температурі 700-1000 "С, при якій утво- (22) 19.10.2010 рені газоподібні агенти або їх суміш розтравлюють (24) 12.27.2010 the inner surface of pores and increase their size (46) 12.27.2010, Byul.Mo 24, 2010 without significant etching of the main mass of the carbon- (72) MALETIN YURI ANDRIYOVYCH, STRYZHAKOVA material.

НАТАЛІЯ ГРИГОРІВНА, ГОЖЕНКО ОЛЕГ ВІТАЛІ- 2. Спосіб за п. 1, який відрізняється тим, що на-NATALIYA HRYGORIVNA, HOZHENKO OLEG VITALI- 2. The method according to item 1, which differs in that

ЙОВИЧ, МАЛЕТІН АНДРІЙ ЮРІЙОВИЧ, ТИЧИНА сичуючу хімічну сполуку вибирають з групи карбо-YOVYCH, MALETIN ANDRIY YURIYOVYCH, TYCHINA the sizzling chemical compound is selected from the group of carbo-

СЕРГІЙ ОЛЕКСАНДРОВИЧ нових кислот - мурашиної, оцтової, щавлевої, ли- (73) ЮНАСКО ЛІМІТЕД, СВ МонноЇї, винної. (57) 1. Спосіб модифікації поруватої структури 3. Спосіб за п. 1 або п. 2, який відрізняється тим, нанопоруватого вуглецевого матеріалу за рахунок що агентами, які здатні розтравлювати вуглець, є розтравлювання пор вуглецевого матеріалу, який НО, Со» чи їх суміш. відрізняється тим, що спочатку пори вуглецевого 4. Спосіб за будь-яким з пп. 1-3, який відрізняєть- матеріалу насичують хімічною сполукою чи сумі- ся тим, що операції насичення та нагрівання по- шшю декількох сполук, що здатні розкладатися вторюють до одержання пор, розміри яких відпові- при високій температурі з утворенням газоподіб- дають розмірам іонів або молекул в електроліті, них агентів або їх суміші, потім нагрівають насиче- що використовується в електрохімічному конден- ний нанопоруватий вуглецевий матеріал і витри- саторі подвійного шару. - - 5SERHIY OLEKSANDROVYCH of new acids - formic, acetic, oxalic, li- (73) YUNASKO LIMITED, SV MonnoYii, tartaric. (57) 1. The method of modifying the porous structure 3. The method according to item 1 or item 2, which differs from that of a nanoporous carbon material due to the fact that the agents capable of etching carbon are etching the pores of the carbon material, which is HO, Co» or their mixture differs in that initially the pores of carbon 4. The method according to any of paragraphs 1-3, which is distinguished by the fact that the material is saturated with a chemical compound or mixture by the fact that the operations of saturation and heating with several compounds that are capable of decomposition are repeated until the pores are obtained, the sizes of which correspond to the sizes of ions at high temperature with the formation of gas or molecules in the electrolyte, their agents or their mixture, then they are heated to a saturated nanoporous carbon material used in electrochemical condensation and a double-layer dryer. - - 5

Корисна модель належить до способів моди- ревищує 1 нм, так звані ультрамікропори, є недо- фікації розмірів пор нанопоруватого вуглецевого ступними для більшості органічних електролітів і матеріалу, зокрема, до способу розвинення пору- тому не можуть збільшувати ємність і накопичену о ватої структури нанопоруватого вуглецевого мате- енергію. Крім того, внутрішній опір ЕКПШ і величи- б ріалу для досягнення найкращої відповідності ро- на сталої часу, які визначають питому потужність б змірів пор та іонів у спеціальних електролітах для (потужність зворотно пропорційна сталій часу) і ПО подальшого використання матеріалу, одержаного ефективність, залежить від розмірів пор і співвід- ПО цим способом, в електрохімічних конденсаторах ношення між мікро- і макропоруватістю. Отже, роз- - подвійного шару. поділ пор за розмірами є ключовим параметром, е.A useful model belongs to the methods of modi- larger than 1 nm, the so-called ultramicropores, are insufficient pore sizes of nanoporous carbon that are inferior to most organic electrolytes and materials, in particular, to the method of pore development, because they cannot increase the capacity and the accumulated volume of the structure of nanoporous carbon mate- energy. In addition, the internal resistance of the EKPSh and the value of the rial to achieve the best correspondence of the time constant, which determine the specific power b of the measurements of pores and ions in special electrolytes for (the power is inversely proportional to the time constant) and for the further use of the material obtained efficiency, depends on the size of the pores and the correlation between micro- and macroporosity in electrochemical capacitors. Therefore, the dis- - of the double layer. the division of pores by size is a key parameter, e.

Електрохімічний конденсатор подвійного шару що визначає роботу конденсаторів подвійного ша- (ЕКПШ), також відомий як ультраконденсатор чи ру. суперконденсатор, - це ефективний пристрій для Відомо спосіб одержання вугільного матеріалу накопичення енергії. Типовий ЕКПШ містить що- для подальшого використання як електродів « найменше один електрод, виготовлений з нанопо- ЕКПШ, згідно з яким вихідний вугільний матеріал -З руватого вуглецевого матеріалу. Другий електрод обробляють розплавом лугу при температурі 500- 8 може бути виготовлений як з того ж нанопорувато- 9007С, після чого здійснюють ущільнення для оде- т го вугілля (в такому випадку конденсатор назива- ржання єлектродів з питомою масою 0,7-0,8 г/см" ється симетричним), так і з інших матеріалів, що для підвищення енергії ЕКПШ на одиницю об'єму використовуються в акумуляторах (в такому випа- (5 Мо 6585915, НО1В 1/04, НОТМ 004/58, НОТО дку конденсатор називається несиметричним, чи 009/00, СО18 31/00, ВО1) 20/20,1.07.2003І. гібридним). В обох випадках питома енергія, що Недоліком цього способу є те, що при такій ак- накопичується у пристрої, пропорційна площі по- тивації на поверхні одержаного вуглецевого мате- верхні вуглецевого електроду, яка доступна для ріалу утворюються електроактивні функціональні електроліту. Найменші пори, діаметр яких не пе- групи, які при роботі ЕКПШ можуть викликати погі-Electrochemical double-layer capacitor that determines the operation of double-layer capacitors (EKPSh), also known as an ultracapacitor or RU. supercapacitor is an effective device for energy storage. A typical EKPSH contains, for further use as electrodes, "at least one electrode made of nanopo- EKPSH, according to which the initial carbon material is from porous carbon material. The second electrode is treated with molten alkali at a temperature of 500-8 can be made from the same nanoporous 9007C, after which sealing is carried out for dressed coal (in this case, the capacitor is called electrodes with a specific gravity of 0.7-0.8 g/cm" is symmetrical), as well as from other materials that are used in batteries to increase the energy of the ECPS per unit volume (in this case, the capacitor is called asymmetric, or 009/00, СО18 31/00, ВО1) 20/20, 1.07.2003I. hybrid). electroactive functional electrolytes are formed on the surface of the obtained carbon material of the carbon electrode, which is available for rial.

ршення його параметрів, зокрема утворення газо- шшю декількох сполук, що здатні розкладатися подібних продуктів. Крім того, одержаний матеріал при високій температурі з утворенням газоподіб- потребує подальшого ретельного відмивання від них агентів або їх суміші, потім нагрівають насиче- надлишку лугу. ний нанопоруватий вуглецевий матеріал і витри-determination of its parameters, in particular, the formation of several compounds capable of decomposing similar products. In addition, the obtained material at a high temperature with the formation of gas requires further thorough washing of agents or their mixture from them, then heated to a saturated excess of alkali. nanoporous carbon material and weathered

Відомо спосіб одержання вуглецевого матері- мують при температуру 700 - 10007С, при якій алу із загальною питомою площею поверхні 500- утворені газоподібні агенти або їх суміш розтрав- 2500 м"/г, в якому пори діаметром більше 1,7 нм люють внутрішню поверхню пор і збільшують їх займають від 20 до 80 95 загальної площі поверхні. розмір без значного травлення основної маси вуг-There is a known method of obtaining carbonaceous material at a temperature of 700 - 10007C, at which aluminum with a total specific surface area of 500 - formed gaseous agents or their mixture is etched - 2500 m"/g, in which pores with a diameter of more than 1.7 nm pierce the inner surface and increase their occupy from 20 to 80 95 of the total surface area. size without significant etching of the main mass of carbon

Спосіб включає обробку вихідного вуглевмісного лецевого матеріалу. матеріалу, похідного полімерного матеріалу вугле- Хімічну сполуку, яка утворює агенти, здатні кислим газом СОг при температурі 10007С. Зразки розтравлювати вуглець, вибирають з групи карбо-The method includes processing of the original carbon-containing target material. material, a derivative of the polymer material carbon. A chemical compound that forms agents capable of acid gas COg at a temperature of 10007C. Carbon etching samples are selected from the group of carbo-

ЕКПШ з електродами на основі одержаного вугле- нових кислот - мурашиної, оцтової, щавлевої, ли- цевого матеріалу демонстрували нижчий внутріш- МОНнНоЇї, винної. ній опір у порівнянні з комерційно доступними вуг- Агентами, які здатні розтравлювати вуглець, є лецевими матеріалами (Заявка ЕР 1514859, СО4В Н2гО, Со», чи їх суміш. 38/00, СО18 31/00, НОТОо 9/00, НОТМ 44/58, НОТМ Операції насичення та нагрівання можуть по- 496, НОМ 4/66,16.03.2005). Відомо також спосіб вторювати до одержання пор, розміри яких відпо- одержання активованого вуглецевого матеріалу відають розмірам іонів або молекул в електроліті, для використання в ЕКПШ, що мають високу пи- що використовується в електрохімічному конден- тому потужність на одиницю об'єму. Активований саторі подвійного шару. вуглецевий матеріал, одержаний карбонізацією Насичуючі сполуки обирають з тих, що повніс- шкарлупи кокосового горіха з наступною активаці- тю розкладаються при нагріванні, таким чином, не єю водяною парою, має питому площу поверхні до потрібна додаткова очистка чи промивка вуглеце- 2500 м"/гі середній діаметр пор 1,95-2,2 нм (005 Мо вого матеріалу після нагрівання. Карбонові кисло- 7625839. СО18 31/10,1.12.20091. ти, зокрема, з низькою молекулярною вагою, такіEKPSH with electrodes based on the obtained carbonic acids - formic, acetic, oxalic, face material demonstrated a lower internal MONnNoYi, wine. its resistance compared to commercially available carbon. Agents capable of etching carbon are volatile materials (Application EP 1514859, СО4В Н2гО, Со», or their mixture. 38/00, СО18 31/00, NOTОо 9/00, NOTM 44 /58, NOTM Operations of saturation and heating can be 496, NOM 4/66, 16.03.2005). There is also a known method of retrieving the pores, the size of which corresponds to the size of the ions or molecules in the electrolyte, for use in EKSh, which have a high power per unit volume. Activated double layer satori. carbon material obtained by carbonization Saturating compounds are chosen from those that are fully coconut shells with subsequent activation decompose when heated, thus, not by water vapor, has a specific surface area of 2,500 m"/ and the average pore diameter of 1.95-2.2 nm (005 Mo of the material after heating. Carbonic acids, in particular, with low molecular weight, such

В обох аналогах більша частина пор залиша- як мурашина чи щавлева кислоти, є кращими для ється занадто малими для входу електроліту. До використання через те, що вони легко розклада- того, ж ці способи призводять до сильного розтра- ються при підвищенні температури з утворенням влювання вугілля (включаючи поверхню зерен) і газоподібних продуктів (СО» та НО), які, в свою значного обгару кінцевого продукту, знижуючи чергу, можуть ефективно розтравлювати вуглець. його вихід (іноді до 20 95) і питому вагу. Якщо процес розкладу проходить всерединіIn both analogues, most of the pores remain, such as formic or oxalic acids, which are preferable because they are too small for the electrolyte to enter. Before use due to the fact that they are easily decomposed, moreover, these methods lead to severe corrosion when the temperature rises with the formation of coal injection (including the surface of the grains) and gaseous products (СО» and HO), which, in their significant scorching of the final of the product, reducing the queue, can effectively digest carbon. its output (sometimes up to 20 95) and specific gravity. If the schedule process takes place internally

Найближчим до способу, що заявляється, є найменших пор поруватого вуглецевого матеріалу, спосіб селективного збільшення розміру малих пор процес розтравлювання спричиняє селективне у пористому вуглецевому матеріалі для того, щоб збільшення розмірів пор без значного розтравлю- вони стали доступними для молекул певного роз- вання великих пор чи поверхні вуглецевих зерен. міру, за рахунок взаємодії з окиснювальним реаге- Спосіб має суттєві переваги у порівнянні з нтом, яким є вода. Цей спосіб включає просочу- прототипом: забезпечує низьку ступінь обгару ви- вання вихідного вуглецевого матеріалу водою і хідного вуглецевого матеріалу, а також низьке подальше нагрівання до температури 9007 в ат- значення сталої часу КС ЕКПШ з електродами на мосфері інертного газу (05 Мо 2006/0140846, СО1В основі вуглецевого матеріалу, одержаного за да- 31/02, 29.06.2006). ним способом, що забезпечує його високу питомуThe closest to the claimed method is the smallest pores of the porous carbon material, the method of selectively increasing the size of the small pores, the etching process causes a selective increase in the size of the pores in the porous carbon material in order to increase the size of the pores without significant etching, they become available for molecules of a certain size of the large pores or surfaces of carbon grains. measure, due to interaction with the oxidizing reagent. The method has significant advantages in comparison with water. This method includes impregnation with a prototype: it ensures a low degree of scorching of the initial carbon material with water and the starting carbon material, as well as low subsequent heating to a temperature of 9007 in the value of the constant time of the CS EKPSH with electrodes in the atmosphere of inert gas (05 Mo 2006/ 0140846, СО1В on the basis of carbon material obtained according to 31/02, 29.06.2006). in a way that ensures its high specific gravity

Зазначений спосіб обробки вуглецевого мате- потужність. ріалу дозволяє у порівнянні з попередніми анало- Спосіб здійснюють наступним чином. гами значно зменшити втрати вуглецю при розт- Спочатку нанопоруватий вуглецевий матеріал равлюванні і збільшити вихід кінцевого продукту. насичують хімічною сполукою (з групи карбоновихThe specified method of processing carbon mate- power. rial allows in comparison with previous analogues. The method is carried out as follows. gams to significantly reduce carbon losses during melting and increase the yield of the final product. saturate with a chemical compound (from the carbon group

Величина сталої часу для зразків ЕКПШ з викори- кислот - мурашиної, оцтової, щавлевої, лимонної, станням одержаного таким чином вуглецевого винної) чи сумішшю декількох сполук, що розкла- матеріалу становила 0,36 с Проте агент, що розт- даються при високій температурі, утворюючи аген- равлює, (вода) має температуру кипіння 1007С, і ти, які здатні розтравлювати вуглець, наприклад більша його частина встигає випаритися з пори НгО, Со», чи їх суміш. Потім насичений нанопору- задовго до досягнення температури травлення ватий вуглецевий матеріал нагрівають до високої (вище 8007С), що призводить до зниження ефек- температури (близько 700-10007С, переважно 800- тивності способу. 9507С), при цьому утворюються газоподібні Н2гО,The value of the constant time for the samples of EKPSH made from formic acids - formic, acetic, oxalic, citric, by forming carbon tartaric acid obtained in this way) or a mixture of several compounds that decomposed was 0.36 s. However, the agent that melts at high temperature , forming agenerates, (water) has a boiling point of 1007С, and those that are capable of digesting carbon, for example, most of it manages to evaporate from the pores of HgO, Co», or their mixture. Then, long before the etching temperature is reached, the saturated nanoporous cotton material is heated to a high temperature (above 8007C), which leads to a decrease in the effective temperature (about 700-10007C, preferably 800-9507C), while gaseous H2gO is formed,

В основу корисної моделі поставлено задачу Со» чи їх суміш всередині пор, розтравлюючи вну- створення ефективного способу модифікації пору- трішню поверхню пор і збільшуючи їх розмір. Ці дві ватої структури нанопоруватого вуглецевого мате- операції можуть бути повторені стільки разів, скі- ріалу за рахунок розтравлювання найменших пор льки необхідно для одержання пор, розміри яких вуглецевого матеріалу без надмірного обгару вуг- відповідають розмірам іонів чи молекул в електро- лецю з поверхні великих пор чи зерен в цілому. літі, що використовується в ЕКПШ.The basis of a useful model is the problem of Co» or their mixture inside the pores, etching the inner surface of the pores and increasing their size. This two-watt structure of nanoporous carbon material can be repeated as many times as necessary to obtain pores whose sizes of carbon material without excessive carbon burning correspond to the sizes of ions or molecules in the electrolens from the surface of large pores or grains as a whole. lithi, used in EKPSH.

Поставлену задачу вирішують тим, що в спо- Нанопоруватий вуглецевий матеріал для об6- собі модифікації поруватої структури нанопорува- робки може бути обраний з різних порошків акти- того вуглецевого матеріалу за рахунок розтравлю- вованого вугілля чи вуглецевої тканини, отриманої вання пор вуглецевого матеріалу, згідно з з натурального вуглеводневого чи целюлозного корисною моделлю, спочатку пори вуглецевого матеріалу чи синтетичної смоли. матеріалу насичують хімічною сполукою чи сумі-The problem is solved by the fact that the nanoporous carbon material for the modification of the porous structure of the nanopore can be selected from various powders of activated carbon material at the expense of etched carbon or carbon fabric obtained by the pores of the carbon material, according to with natural hydrocarbon or cellulosic useful model, initially pores of carbon material or synthetic resin. the material is saturated with a chemical compound or

Claims (1)

Органічний електроліт, найбільш придатний прикладі 1. Вихід вуглецевого матеріалу становив для використання з нанопоруватими вуглецевими 92 о. матеріалами, додатково розтравленими як описа- Приклад З но вище, може бути обраний з ряду електролітів 50 г нанопоруватого вуглецевого порошку 21 - на основі тетрафтороборатів або гексафторофос- 302 (Ни2пои Зепзпепд Асіїме Сагроп Со., 2Не|іапад, фатів тетракіс(діалкіламіно)фосфонію або тетраа- Спіпа), було поміщено в ексикатор над мураши- лкіламонію, чи їх сумішей, розчинених в полярно- ною кислотою, і він знаходився там протягом 12 му апротонному розчиннику чи суміші розчинників, годин. Насичений вугільний порошок, отриманий таких як нітрили (ацетонітрил, пропіонітрил, 3- таким способом, було поміщено в піч, де його на- метоксипропіонітрил), лактони (у-бутиролактон, у- грівали протягом 2 годин в інертній атмосфері до валеролактон), карбонати (пропіленкарбонат, ети- 9507С до припинення виділення газу. Потім піч ленкарбонат, етилметилкарбонат), метилетилке- була охолоджена, і отриманий таким чином вугле- тон, диметоксиетан і тетрагідрофуран. Розмір іонів цевий матеріал було проаналізовано на розподіл названих електролітів відповідає розмірам пор пор за розмірами, як в прикладі 1. Вихід вуглеце- отриманих нанопоруватих матеріалів. вого матеріалу складав 95 905. Корисна модель пояснюється діаграмою роз- Приклад 4. поділу пор за розмірами, отриманою за допомогою 50 г нанопоруватого вуглецевого порошку розрахунків методом ОБЕТ ізотерми /- сорб- АдцаСагть 607С, одержаного з АдцаСагь 607С, ції/десорбції азоту, одержаної за допомогою при- одержаний з кокосової шкарлупи (Спетмігоп ладу цапіаспнготе Ашіозогр АшШотаїей Саз Сатоп, Реїчу, ВеїЇдійт), було поміщено в ексика- зЗогріоп БЗувзіет (Оцапіасптоте Согрогаїйоп, тор над мурашиною кислотою, і він знаходивсяOrganic electrolyte, most suitable for example 1. The yield of carbon material was for use with nanoporous carbon 92 o. with materials additionally etched as described in Example C above, 50 g of nanoporous carbon powder 21 - based on tetrafluoroborates or hexafluorophos- 302 or tetraa- Spipa), was placed in a desiccator over ammonium formate, or their mixtures, dissolved in polar acid, and it was there for 12 hours in an aprotic solvent or a mixture of solvents. Saturated carbon powder, obtained such as nitriles (acetonitrile, propionitrile, 3- in this way, was placed in a furnace where it was methoxypropionitrile), lactones (y-butyrolactone, heated for 2 hours in an inert atmosphere to valerolactone), carbonates (propylene carbonate, ethylene carbonate, 9507C until the gas evolution stops. Then the furnace lene carbonate, ethyl methyl carbonate), methyl ethyl ke- was cooled, and the carbon, dimethoxyethane, and tetrahydrofuran obtained in this way. The size of the ions in this material was analyzed for the distribution of the named electrolytes corresponds to the pore sizes of the pores by size, as in example 1. The yield of carbon- obtained nanoporous materials. of the material was 95,905. A useful model is explained by the diagram of the distribution of pores by size, obtained with the help of 50 g of nanoporous carbon powder. with the help of obtained from coconut shell (Spetmigop ladu tsapiaspngote Ashiozogr AshShotaiey Saz Satop, Reichu, VeiYidiyt), was placed in the extract of Zogriop BZuvziet (Otsapiasptote Sogrogaiyop, tor over formic acid, and it was О.5.А.), де 1 - вихідний вуглецевий матеріал до там протягом 4 годин. Насичений вугільний поро- обробки; 2 - той самий вуглецевий матеріал після шок, отриманий таким способом, було поміщено в обробки, як описано в прикладі 1 нижче. З діагра- піч, де його нагрівали протягом З годин в інертній ми видно, як розподіл пор за розмірами може бути атмосфері до 8507С до припинення виділення га- змінений завдяки збільшенню розмірів найменших зу. Потім піч була охолоджена, і отриманий таким пор. чином вуглецевий матеріал було проаналізовано Приклади реалізації корисної моделі на розподіл пор за розмірами, як в прикладі 1. Ви- Приклад 1 хід вуглецевого матеріалу становив 93 905. грам нанопоруватого вуглецевого порошку Вуглецеві порошки, отримані, як описано в РІСТААБОВВ-400 (Садоп о Сатбоп о Согр. ої прикладах 1-4, були змішані з водною суспензією Рійзригой, РА, Ц.5.А.), отриманого з природного РТЕЕ, щоб отримати суміш складу 93 95 вуглеце- бітумінозного вугілля, було подрібнено і насичено вого матеріалу і 7 95 РТЕЕ (мас. 95). Суміш надалі 7 Чо водним розчином щавлевої кислоти. Насиче- використали для вальцювання вуглецевих елект- ний вугільний порошок було поміщено в піч, де родів товщиною 0,1 мм. Ці електроди з активова- його нагрівали протягом 2 годин в інертній атмос- ного вуглецю були ламіновані на алюмінієву фоль- фері до 8507С до припинення виділення газу. По- гу товщиною 20 мікрон для формування тім піч була охолоджена, і отриманий таким чином поляризаційного електроду. вуглецевий матеріал було проаналізовано на роз- Було виготовлено декілька зразків ЕКПШ з поділ пор за розмірами за допомогою ізотерми електродами, отриманими способом, що заявля- сорбції/десорбції азоту з використанням приладу ється. Кожен електрод мав розміри 50х30 мм. Омцапіасптоте Ашозогь Аціотагед Савз з5огрійоп Прототип ЕКПШ складався з одного позитивного зЗузіет (Очапіаспготе Согрогайоп, О.5.А.). Вихід та одного негативного електродів, які були розді- вуглецевого матеріалу становив 94 905. лені тонким поруватим сепаратором, насичені ор- Приклад 2 ганічним електролітом, що містив тетрафторобо- 50 грам активованого вугілля із штучного це- рат триетилметиламонію (концентрація Тмоль/л) і люлозного волокна ВИЗОРІТ-Т (Хімволокно Свет- тетрафтороборат тетра- логорськ, Білорусь) було насичено 15 95 розчином кіс(диметиламіно)фосфонію (концентрація 0,3 щавлевої кислоти в гарячій воді, висушено і помі- моль/л) в ацетонітрилі, і герметично запаковані в щено в піч, де волокно нагрівали протягом 2 годин корпус з алюмінієвої фольги, ламінованої поліпро- в інертній атмосфері до 9007С до припинення ви- піленом. Зразки ЕКПШ, отримані таким способом, ділення газу. Потім піч була охолоджена, і отрима- мали ємність 4 Ф і внутрішній опір при постійному ний таким чином вуглецевий матеріал було про- струмі 65 мОм, що дало постійну часу нижче 0,27 с. аналізовано на розподіл пор за розмірами, як вO.5.A.), where 1 is the initial carbon material until there within 4 hours. Saturated coal powder processing; 2 - the same carbon material after the shock obtained in this way was placed in the treatment as described in example 1 below. From the diagram, where it was heated for 3 hours in an inert atmosphere, we can see how the distribution of pores by size can be changed due to the increase in the size of the smallest particles. Then the furnace was cooled, and thus obtained por. carbon material was analyzed Examples of the implementation of a useful model for the distribution of pores by size, as in example 1. The yield of the carbon material was 93,905 grams of nanoporous carbon powder. Carbon powders obtained as described in RISTAABOVV-400 (Sadop o Satbop of examples 1-4, were mixed with an aqueous suspension of Riizrygoi, RA, Ts.5.A.) obtained from natural RTEE to obtain a mixture of 93 95 carbon-bituminous coal, the material was crushed and saturated and 7 95 RTEE (wt. 95). The mixture is further diluted with 7 parts of an aqueous solution of oxalic acid. Saturated carbon powder was placed in a furnace, where it was produced with a thickness of 0.1 mm. These electrodes were activated and heated for 2 hours in inert atmospheric carbon and were laminated on an aluminum foil to 8507C until gas release stopped. A 20-micron-thick layer was cooled in the furnace to form the polarizing electrode obtained in this way. The carbon material was analyzed for dissociation. Each electrode had dimensions of 50x30 mm. Omtsapiasptote Ashozog Atsiotaged Savz z5ogryop The prototype of EKPSh consisted of one positive zZuziet (Ochapiasptote Sogrogayop, O.5.A.). The output of one negative electrode, which was separated by a thin porous separator, saturated with an organic electrolyte containing tetrafluoroboro- 50 grams of activated carbon from artificial triethylmethylammonium cerate (concentration Tmol/l) and VIZORIT-T cellulose fiber (Khimvolokno Svet-tetrafluoroborate Tetralogorsk, Belarus) was saturated with 15 95 of a solution of cis(dimethylamino)phosphonium (concentration of 0.3 oxalic acid in hot water, dried and pommol/l) in acetonitrile, and sealed packed in a bag in an oven, where the fiber was heated for 2 hours in an aluminum foil case, laminated polypro- in an inert atmosphere up to 9007С until it stopped with sawdust. EKPSH samples obtained in this way, gas splitting. Then the furnace was cooled, and a capacity of 4 F was obtained, and the internal resistance at constant current through the carbon material was 65 mΩ, which gave a time constant below 0.27 s. analyzed for the size distribution of pores, as in
UAU201012356U 2010-10-19 2010-10-19 Method for modification a porous structure of nanoporous carbon material UA55990U (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
UAU201012356U UA55990U (en) 2010-10-19 2010-10-19 Method for modification a porous structure of nanoporous carbon material

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
UAU201012356U UA55990U (en) 2010-10-19 2010-10-19 Method for modification a porous structure of nanoporous carbon material

Publications (1)

Publication Number Publication Date
UA55990U true UA55990U (en) 2010-12-27

Family

ID=49295756

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
UAU201012356U UA55990U (en) 2010-10-19 2010-10-19 Method for modification a porous structure of nanoporous carbon material

Country Status (1)

Country Link
UA (1) UA55990U (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2013080054A2 (en) * 2011-12-02 2013-06-06 Yunasko Limited Method for selecting nanoporous carbon material for polarizable electrode, method for manufacturing such polarizable electrodes and method for manufacturing electrochemical double layer capacitor

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2013080054A2 (en) * 2011-12-02 2013-06-06 Yunasko Limited Method for selecting nanoporous carbon material for polarizable electrode, method for manufacturing such polarizable electrodes and method for manufacturing electrochemical double layer capacitor
WO2013080054A3 (en) * 2011-12-02 2013-09-06 Yunasko Limited Method for selecting nanoporous carbon material for polarizable electrode, method for manufacturing such polarizable electrodes and method for manufacturing electrochemical double layer capacitor

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN108529587B (en) Preparation method and application of phosphorus-doped biomass graded porous carbon material
Thambidurai et al. Preparation and electrochemical behaviour of biomass based porous carbons as electrodes for supercapacitors—a comparative investigation
CN105645410B (en) 3D network pore structure Supercapacitor carbons and preparation method thereof
CN107311172A (en) A kind of passion fruit shell base porous carbon materials and its preparation method and application
CN109336106B (en) Preparation method of bean dreg-based nitrogen and boron co-doped porous carbon material
CN108529621A (en) A kind of preparation and its application of nitrogen-doped porous carbon material
CN107140638A (en) A kind of biomass-based nitrogen auto-dope porous carbon material and its preparation method and application
US20230115681A1 (en) Nitrogen-doped porous carbon material and preparation method and application thereof
CN104715936B (en) A kind of classifying porous carbon electrode material and preparation method for ultracapacitor
JP2002025867A (en) Electric double-layer capacitor and carbon material for the electric double-layer capacitor
CN105692616A (en) Method for preparing supercapacitor electrode material from pine needle-base activated carbon material
CN110526243A (en) A kind of preparation method and applications of the biomass porous carbon of supercapacitor
CN105152170A (en) Preparation method for cicada slough based porous carbon material used for electrochemical capacitor
AU2020101074A4 (en) Licorice root residue-based hierarchical porous carbon, preparation method and application thereof
CN107244664A (en) The preparation method and application of class graphene-structured carbon electrode material
US11551877B2 (en) Carbonaceous material, and electrode material for electric double layer capacitor, electrode for electric double layer capacitor and electric double layer capacitor that contain carbonaceous material
CN108584944A (en) A kind of preparation method of the ultracapacitor rich nitrogen grading porous carbon electrode material of high-specific surface area
KR20020007458A (en) Preparing method of rice hull activated carbon for electric double layer capacitor
CN108400018A (en) A kind of preparation method of Enteromorpha activated carbon composite manganese dioxide electrode material for super capacitor
US10984963B2 (en) Carbonaceous material, carbonaceous material-containing electrode material for electric double layer capacitor, electrode for electric double layer capacitor, and electric double layer capacitor
KR101950174B1 (en) Manufacturing method of porous active carbon using phosphoric acid activation and manufacturing method of the supercapacitor usig the porous active carbon
CN107680826B (en) A kind of preparation method of the layering porous active carbon electrode material for supercapacitor
JP2017204628A (en) Method for manufacturing active carbon for electric double layer capacitor electrode, and active carbon for electric double layer capacitor electrode manufactured thereby
JP2007266248A (en) Electric double layer capacitor, carbon material thereof, and electrode thereof
CN113072066B (en) Porous carbon material, preparation method thereof and supercapacitor