[發明專利]含有碳化生物聚合物和碳納米管的復合材料

無效

• 申請號: 200880005004.1
• 申請日: 2008-01-31
• 公開（公告）號: CN101689430A
• 公開（公告）日: 2010-03-31
• 發明（設計）人: M·喀戴克;M·瓦馳勒;E·雷姆恩杜-皮尼洛;F·比古因
• 申請（專利權）人: SGL碳股份公司;國家科研中心;奧爾良大學
• 主分類號: H01G9/058
• 分類號: H01G9/058;H01G9/155;C01B31/02
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利商標事務所
• 代理人: 陳季壯

1.一種含有碳納米管和碳質材料的復合材料，其特征在于碳質材料為富含 雜原子的生物聚合物的碳化殘留物，其中生物聚合物的碳化殘留物為導電性， 并且經XPS測得具有至少6％的雜原子含量。

2.權利要求1的復合材料，其中碳質材料為富含雜原子的海藻的碳化殘留 物，并且是導電性的，經XPS測得具有至少6％的雜原子含量。

3.權利要求1所述的復合材料，其特征在于碳納米管選自含有多壁碳納米 管、單壁碳納米管和碳納米纖維或其混合物的組。

4.權利要求1所述的復合材料，其特征在于復合材料中碳納米管的重量分 數至少為5％。

5.權利要求1所述的復合材料，其特征在于碳化殘留物的電導率至少為 0.2S/cm。

6.權利要求1所述的復合材料，其特征在于通過XPS技術測量，碳化殘留 物的氧原子含量至少為6原子％。

7.權利要求1所述的復合材料，其特征在于碳化殘留物中XPS測得的氮和 氧總含量至少為8原子％。

8.權利要求1所述的復合材料，其特征在于所述生物聚合物為海藻中含有 的生物聚合物。

9.權利要求8所述的復合材料，其特征在于所述生物聚合物為含有褐藻酸、 褐藻酸鹽、瓊脂、ι-卡拉膠、κ-卡拉膠和甲殼素的組中任一物質。

10.權利要求2或8所述的復合材料，其特征在于所述海藻為紅藻、褐藻 或含瓊脂豐富的海藻。

11.權利要求2或8所述的復合材料，其特征在于所述海藻選自含有淡黑 巨藻、塞內加爾雞冠菜和鉤沙菜的組中的任意一種。

12.權利要求1所述的復合材料，其特征在于所述碳質材料分散在碳納米 管的表面。

13.一種用以獲得權利要求1-12中任一項所述的復合材料的方法，包括以 下步驟：

在生物聚合物或海藻前體中均相分散碳納米管，從而形成一個含有碳納米 管和生物聚合物或海藻的前體復合物，以及，

在550到1000℃溫度范圍內，在惰性氣氛下碳化前體復合物，并且不進行 活化處理。

14.權利要求13所述的方法，其特征在于碳納米管選自含有多壁碳納米管、 單壁碳納米管和碳納米纖維或其混合物的組。

15.權利要求13所述的方法，其特征在于所述生物聚合物為海藻中含有的 生物聚合物。

16.權利要求15所述的方法，其特征在于所述生物聚合物為含有褐藻酸、 褐藻酸鹽、瓊脂、ι-卡拉膠、κ-卡拉膠和甲殼素的組中任一物質。

17.權利要求13或15所述的方法，其特征在于所述海藻為紅藻、褐藻或 含瓊脂豐富的海藻。

18.權利要求13或15所述的方法，其特征在于所述海藻選自含有淡黑巨 藻、塞內加爾雞冠菜和鉤沙菜的組中的一種。

19.權利要求14所述的方法，其特征在于以10K/min加熱速度進行加熱， 直至達到低于熱重分析測得的熱引發生物聚合物或海藻重量損失的600℃最高 溫度水平的溫度，并在該溫度下保溫3小時，從而進行碳化。

20.電化學電容器的電極，所述電極包括一種電荷-儲存材料、一種粘合劑 以及可選的一種導電輔助劑，其特征在于所述電荷-儲存材料為權利要求1-12 中任一項所述的復合材料。

21.權利要求20所述的電極，其特征在于，采用水系電解液、在0V到最 大可逆充電/放電電壓范圍內、0.2A/g恒電流下，得到重量比電容至少為230F/g。

22.權利要求20所述的電極，其特征在于采用水系電解液、在0V到最大 可逆充電/放電電壓范圍內、0.2A/g恒電流下得到體積比電容至少為220F/cm³。