[發明專利]采用靜電紡絲法制備珠鏈狀PAN基碳纖維電極材料的方法

無效

• 申請號: 201210001973.8
• 申請日: 2012-01-05
• 公開（公告）號: CN102560889A
• 公開（公告）日: 2012-07-11
• 發明（設計）人: 金政;李博弘;田園
• 申請（專利權）人: 黑龍江大學
• 主分類號: D04H1/43
• 分類號: D04H1/43;D04H1/728;D06C7/04;D01D1/02;H01G9/042
• 代理公司: 哈爾濱市松花江專利商標事務所 23109
• 代理人: 韓末洙

1.采用靜電紡絲法制備珠鏈狀PAN基碳纖維電極材料的方法，其特征在于采用靜電紡絲法制備珠鏈狀PAN基碳纖維電極材料的方法是通過以下步驟實現的：

步驟一、在20～70℃溫度下，將聚丙烯腈、酚醛樹脂微球和N，N-二甲基甲酰胺溶解1～7天，得到紡絲液，紡絲液固含量為8％～15％、PAN與酚醛樹脂微球的質量比為1∶0.05～2；

步驟二、采用靜電紡絲法制備PAN纖維氈；

步驟三、將步驟二得到的PAN纖維氈在溫度為70～250℃和空氣氣氛下進行預氧化處理2～6h，制得PAN基預氧化纖維氈；

步驟四、將步驟三得到的PAN基預氧化纖維氈放入管式爐中，以為1～4L/min流量通入氮氣，同時以5～10℃/min的速率升溫至700～1000℃，保溫進行碳化處理2～6h，即獲得珍珠項鏈狀PAN基碳纖維氈電極材料。

2.根據權利要求1所述采用靜電紡絲法制備珠鏈狀PAN基碳纖維電極材料的方法，其特征在于步驟一中所述酚醛樹脂微球的直徑為100～5000nm。

3.根據權利要求2所述采用靜電紡絲法制備珠鏈狀PAN基碳纖維電極材料的方法，其特征在于紡絲液中固含量為12％、PAN與酚醛樹脂微球的質量比為1∶1.2。

4.根據權利要求3所述采用靜電紡絲法制備珠鏈狀PAN基碳纖維電極材料的方法，其特征在于步驟一中在40～50℃溫度下，將PAN、酚醛樹脂微球和DMF溶解3～4天。

5.根據權利要求4所述采用靜電紡絲法制備珠鏈狀PAN基碳纖維電極材料的方法，其特征在于步驟二中所述靜電紡絲過程中控制紡絲液的流量為0.3～2mL/h，電壓為15～30kV，接受距離為10～30cm。

6.根據權利要求4所述采用靜電紡絲法制備珠鏈狀PAN基碳纖維電極材料的方法，其特征在于步驟二中所述靜電紡絲過程中控制紡絲液的流量為0.8～1.2mL/h，電壓為15～24kV，接受距離為15～23cm。

7.根據權利要求1-6任一項權利要求所述采用靜電紡絲法制備珠鏈狀PAN基碳纖維電極材料的方法，其特征在于步驟三中預氧化溫度為170～190℃，預氧化處理3～4h。

8.根據權利要求4所述采用靜電紡絲法制備珠鏈狀PAN基碳纖維電極材料的方法，其特征在于步驟四中氮氣流量為2～3L/min。

9.根據權利要求8所述采用靜電紡絲法制備珠鏈狀PAN基碳纖維電極材料的方法，其特征在于步驟四升溫速率為6～8℃/min。

10.根據權利要求9所述采用靜電紡絲法制備珠鏈狀PAN基碳纖維電極材料的方法，其特征在于步驟四所述碳化處理溫度為800～900℃，碳化處理時間為3～5h。