[發明專利]電極用碳材的改性方法及其制成的電極用碳材

有效

• 申請號: 201210585459.3
• 申請日: 2012-12-28
• 公開（公告）號: CN103879983A
• 公開（公告）日: 2014-06-25
• 發明（設計）人: 梁德明;洪仁陽;張敏超;邵信;劉柏逸;何佳樺;鐘琍菁;馬振基
• 申請（專利權）人: 財團法人工業技術研究院
• 主分類號: C01B31/02
• 分類號: C01B31/02;C01B31/04;C01B31/08;H01G11/32;H01M4/62;H01M4/583
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務所 11105
• 代理人: 陳小雯

1.一種電極用碳材的改性方法，包括：

將碳材與二氧化鈦前驅物、共融混合液、水和醇類溶劑混合，進行第一階段的微波加熱，產生第一階段產物；以及在該第一階段產物中再加入該共融混合液、水和該醇類溶劑，進行第二階段的微波加熱，合成出含有氫氧化鈦及銳鈦礦晶相二氧化鈦固定于該碳材上的復合碳材。

2.如權利要求1所述的電極用碳材的改性方法，其中該共融混合液由季銨鹽鹵化物與氫鍵提供者組成，且該季銨鹽鹵化物與該氫鍵提供者混合的摩爾比為1：1～1：8。

3.如權利要求2所述的電極用碳材的改性方法，其中該季銨鹽鹵化物包括氯化膽堿，且該氫鍵提供者包括多元醇、羧酸、胺或酰胺。

4.如權利要求1所述的電極用碳材的改性方法，其中該第一階段和該第二階段的微波加熱在溫度為80-100℃及1大氣壓的常壓下進行，微波功率為800W，微波頻率為2.45GHz，且微波加熱時間總和為30至120分鐘。

5.如權利要求1所述的電極用碳材的改性方法，其中該碳材與該二氧化鈦前驅物的重量比為4：1至2：1。

6.如權利要求1所述的電極用碳材的改性方法，其中在該第一階段中，該二氧化鈦前驅物與該共融混合液的添加量之摩爾比為1：0.25～1：1.5。

7.如權利要求1所述的電極用碳材的改性方法，其中在該第二階段中，該共融混合液與水的添加量之摩爾比為1：18，且該第一階段產物與該醇類溶劑之重量比為1:30。

8.如權利要求1所述的電極用碳材的改性方法，其中該碳材包括活性碳、竹碳、碳納米管或石墨烯，且該碳材的比表面積大于300m²/g，該碳材的孔洞平均直徑為1nm-1000nm。

9.如權利要求1所述的電極用碳材的改性方法，其中該醇類溶劑包括乙醇(ethanol)、異丙醇(isopropanol)或丁醇(n-butanol)。

10.如權利要求1所述的電極用碳材的改性方法，其中該二氧化鈦前驅物包括四異丙醇鈦(titanium?tetraisopropoxide)或四正丁醇鈦(titanium?butoxide)。

11.一種電極用碳材，由權利要求1所述的電極用碳材的改性方法制成，含有氫氧化鈦及銳鈦礦晶相二氧化鈦固定于碳材上，其含有的該銳鈦礦晶相二氧化鈦的重量比為4-10％，且含有的該氫氧化鈦的成份比為15-50％。

12.如權利要求11所述的電極用碳材，其中該碳材包括活性碳、竹碳、碳納米管或石墨烯，且該碳材的比表面積大于300m²/g，該碳材的孔洞平均直徑為1nm-1000nm。

13.如權利要求11所述的電極用碳材，其系用于超級電容、電容脫鹽或儲能裝置的電極材料。