[發(fā)明專利]具有柔性的取向摻氮碳納米管薄膜及其制備方法和應(yīng)用

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201610014782.3
• 申請(qǐng)日: 2016-01-11
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN105552381B
• 公開(kāi)（公告）日: 2019-01-25
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 彭慧勝;潘志勇;任婧
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 復(fù)旦大學(xué)
• 主分類號(hào): H01M4/66
• 分類號(hào): H01M4/66;H01M10/058
• 代理公司: 上海正旦專利代理有限公司 31200
• 代理人: 陸飛;盛志范

1.具有柔性的取向的摻氮碳納米管薄膜的制備方法，其特征在于具體步驟為：

（1）將取向碳納米管薄膜架空，即不與任何基底貼合，置于可密封的爐中；用惰性氣體保護(hù)；

（2）從室溫升至1050-1100攝氏度，時(shí)間20-30分鐘；再通入還原性氣體氫氣，及碳、氮源氣體，并在此溫度維持10-90分鐘；

（3）開(kāi)始降溫時(shí)關(guān)閉額外的碳、氮源氣體，保持惰性氣體保護(hù)，直到體系溫度到達(dá)室溫；將薄膜從架空裝置上拿下來(lái)，獲得可自支撐的柔性、取向的摻氮碳納米管薄膜；

所述取向碳納米管薄膜中，碳納米管的縱向堆疊在1-10層之間，薄膜厚度在150納米之內(nèi)；

所述惰性氣體的純度在99.999%以上；惰性氣體流量為110-120標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)立方厘米每分鐘，流量方向與原始碳納米管取向方向一致；

所述通入的氫氣的流量為10-20標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)立方厘米每分鐘；所述碳、氮源采用低沸點(diǎn)或易揮發(fā)的包含碳、氮的有機(jī)分子，即由部分惰性氣體先通過(guò)液體碳、氮源，將碳、氮源分子吹入反應(yīng)區(qū)域，引入碳、氮源的惰性氣體的流量為10-40標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)立方厘米每分鐘。

2.由權(quán)利要求1所述的制備方法制備得到的可自支撐的、具有柔性的取向摻氮碳納米管薄膜。

3.如權(quán)利要求2所述的自支撐的柔性取向的摻氮碳納米管薄膜在制備鋰離子電池中的應(yīng)用，其特征在于具體步驟如下：

（1）將聚偏二氟乙烯的甲基吡咯烷酮溶液與磷酸鐵鋰溶液混合成的漿液涂抹在普通取向碳納米管薄膜上并干燥，得到磷酸鐵鋰復(fù)合取向碳納米管薄膜作為電池的正極；

（2）直接使用權(quán)利要求2 所述的摻氮碳納米管薄膜作為電池負(fù)極；

（3）將正負(fù)兩極用隔膜隔開(kāi)后相對(duì)，注入電解液并用硅橡膠薄膜作為封裝材料進(jìn)行密封；封口處用導(dǎo)電膠引出；最后獲得具有良好柔性的鋰離子電池。