[發明專利]生產可伸縮電極的方法

無效

• 申請號: 201080033482.0
• 申請日: 2010-07-14
• 公開（公告）號: CN102498595A
• 公開（公告）日: 2012-06-13
• 發明（設計）人: S·福格爾;J·瓦格納;C·富桑格爾
• 申請（專利權）人: 拜爾材料科學股份公司
• 主分類號: H01M4/04
• 分類號: H01M4/04;H01M4/62;H01M4/66
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 石克虎;林森

1.用于生產具有包含導電碳顆粒的表面層的可伸縮電極的方法，包括以下步驟：

(A)提供具有≥-130℃至≤0℃的玻璃化轉變溫度T_g的彈性體，和其中此外在該彈性體內，應力σ在應變增大時沒有減小；

(B)提供在溶劑內具有≥0.3nm至≤3000nm的平均顆粒直徑的未團聚的碳顆粒的配制劑，該溶劑能夠造成該彈性體的表面層溶脹；

(C)使該彈性體的表面層接觸該碳顆粒的配制劑；

(D)讓該碳顆粒的配制劑作用于該彈性體的表面層一段時間，該段時間不足以使該彈性體轉移入溶液；和

(E)結束該碳顆粒的配制劑對該彈性體的表面層的作用。

2.根據權利要求1的方法，還包括以下步驟：

(F)將額外的導電層施加到在步驟(B)至(E)中獲得的包含導電碳顆粒的表面層上，其中，所獲得的額外的導電層在該表面層伸展時先于該表面層破損或開裂。

3.根據權利要求1的方法，其中在步驟(D)中，其中該碳顆粒的配制劑對該彈性體的表面層的作用在使用超聲波和/或熱的情況下進行。

4.根據權利要求1的方法，其中，所述碳顆粒選自以下組，該組包括碳納米管、單壁的碳納米管、多壁的碳納米管、碳納米角、碳納米洋蔥、富勒烯、石墨、石墨烯、碳纖維、炭黑和/或導電炭黑。

5.根據權利要求1的方法，其中，所述溶劑選自以下組，該組包括甲醇、乙醇、異丙醇、丁醇、乙二醇、丙二醇、丁二醇、甘油、氫醌、丙酮、乙酸乙酯、三氯乙烯、三氯乙烷、三氯甲烷、二氯甲烷、環己酮、N，N-二甲基甲酰胺、二甲基亞砜、四氫呋喃、N-甲基-2-吡咯烷酮、苯、甲苯、氯苯、苯乙烯、聚酯多元醇、聚醚多元醇、甲乙酮、乙二醇一丁醚、二乙二醇、上述溶劑的混合物和/或上述溶劑與水的混合物。

6.根據權利要求1的方法，其中，所述彈性體選自以下組，該組包括聚丙烯酸酯、丙烯酸酯橡膠、聚丙烯腈、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物、丙烯腈-甲基丙烯酸甲酯共聚物、聚酰胺、聚酰胺-酰亞胺、聚酯、聚醚醚酮、聚醚酯、聚乙烯、乙丙橡膠、乙烯-四氟乙烯共聚物、乙烯-乙酸乙烯酯共聚物、乙烯-乙烯醇共聚物、氟硅酮、全氟烷氧基聚合物、(天然)橡膠、甲基丙烯酸甲酯-丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物、甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯共聚物、腈、烯烴、聚磷腈、聚丙烯、聚(甲基丙烯酸甲酯)、聚氨酯、聚氯乙烯、聚氟乙烯和/或硅酮。

7.根據權利要求1的方法，其中，至少在步驟(D)中，該彈性體的表面層部分通過掩膜被覆蓋。

8.可伸縮電極，其包括具有根據權利要求1至7之一的方法能獲得的包含導電碳顆粒的表面層(1)的彈性體，其中，該彈性體具有≥-130℃至≤0℃的玻璃化轉變溫度T_g，和其中此外在該彈性體中，應力σ在應變增大時沒有減小。

9.根據權利要求8的電極，其中，在該表面層(1)內包含的碳顆粒存在于所述表面下最深≤10μm的深度。

10.根據權利要求8的電極，其中，在包含碳顆粒的表面層(1)的彈性體材料中的碳顆粒以≥0.1重量％至≤10重量％的含量存在。

11.根據權利要求8的電極，具有≥10^-3歐姆厘米至≤10⁸歐姆厘米的表面層(1)的電阻率。

12.根據權利要求8的電極，具有包含導電碳顆粒的第一(1)和第二(2)表面層，其中所述的第一(1)和第二(2)表面層彼此對置設置并且通過彈性體層(3)相互分隔。

13.根據權利要求8的電極，還包括設置在包含導電碳顆粒的表面層(1)上的額外的導電層(4)，其中該額外的導電層(4)在該表面層(1)伸展時先于該表面層破損或開裂。

14.根據權利要求13的電極，其中，該額外的導電層(4)包含金、銀、銅、銦錫氧化物、摻氟氧化錫(IV)、摻鋁氧化鋅、摻銻氧化錫(IV)和/或聚(3，4-亞乙基二氧基噻吩)。

15.根據權利要求8的電極用作機電換能器、機電促動器和/或機電傳感器的用途。