[發明專利]一種基于T-碳/金屬氧化物的碳纖維柔性儲能纖維及其制備方法

在審

• 申請號: 201711304729.8
• 申請日: 2017-12-11
• 公開（公告）號: CN108130719A
• 公開（公告）日: 2018-06-08
• 發明（設計）人: 陳東進
• 申請（專利權）人: 東莞市聯洲知識產權運營管理有限公司
• 主分類號: D06M11/74
• 分類號: D06M11/74;D06M11/48;D06M11/46;D06M11/44;D06M10/02;D06M15/256;D06M15/263;D02G3/02;D06M101/40
• 代理公司: 北京眾合誠成知識產權代理有限公司 11246
• 代理人: 連平

1.一種基于T-碳/金屬氧化物的碳纖維柔性儲能纖維，其特征在于：所述基于T-碳/金屬氧化物的碳纖維柔性儲能纖維為表面含有凝膠狀電解質的改性碳纖維復合紗，所述改性碳纖維為T-碳/金屬氧化物改性的碳纖維，所述復合紗中改性碳纖維的根數為3-5根。

2.根據權利要求1所述的一種基于T-碳/金屬氧化物的碳纖維柔性儲能纖維，其特征在于：所述凝膠狀電解質為PVDF/PMMA/PVDF凝膠聚合物電解質。

3.一種基于T-碳/金屬氧化物的碳纖維柔性儲能纖維的制備方法，其特征在于：包括以下步驟：

(1)將碳纖維表面經過硫酸銨和硫酸的混合溶液粗化處理后，置于金屬鹽溶液中，取出，烘干，得到表面負載金屬鹽的碳纖維；

(2)將表面負載金屬鹽的碳纖維的表面滴加液體碳源，置于真空反應釜中，抽真空至負壓，加熱反應，得到T-碳/金屬氧化物改性的碳纖維；

(3)將T-碳/金屬氧化物改性的碳纖維置于低溫空氣等離子體儀器中處理，取出后，立即浸漬于凝膠狀電解質，取出，將3-5根處理后的碳纖維纏繞，并裝進熱縮管中，得到基于T-碳/金屬氧化物的碳纖維柔性儲能纖維。

4.根據權利要求3所述的一種基于T-碳/金屬氧化物的碳纖維柔性儲能纖維的制備方法，其特征在于：所述步驟(1)中，混合溶液中過硫酸銨和硫酸的用料比為4-5g:20-25mL。

5.根據權利要求3所述的一種基于T-碳/金屬氧化物的碳纖維柔性儲能纖維的制備方法，其特征在于：所述步驟(1)中，粗化處理的溫度為20-40℃，時間為30-60min。

6.根據權利要求3所述的一種基于T-碳/金屬氧化物的碳纖維柔性儲能纖維的制備方法，其特征在于：所述步驟(1)中，金屬鹽溶液中金屬鹽為錳酸鋰、鈦酸鋰、硝酸錫或者硝酸鋅中的一種或者幾種，金屬鹽溶液中金屬鹽的質量分數為5-10wt％。

7.根據權利要求3所述的一種基于T-碳/金屬氧化物的碳纖維柔性儲能纖維的制備方法，其特征在于：所述步驟(2)中，液體碳源為低分子有機物和糖類。

8.根據權利要求3所述的一種基于T-碳/金屬氧化物的碳纖維柔性儲能纖維的制備方法，其特征在于：所述步驟(2)中，負壓的壓強為-5Pa～-10MPa，加熱反應的溫度為800-1000℃，時間為1-2h。

9.根據權利要求3所述的一種基于T-碳/金屬氧化物的碳纖維柔性儲能纖維的制備方法，其特征在于：所述步驟(3)中，處理的氛圍為空氣，功率為500-600W，時間為30-90s。

10.根據權利要求3所述的一種基于T-碳/金屬氧化物的碳纖維柔性儲能纖維的制備方法，其特征在于：所述步驟(3)中，凝膠狀電解質為PVDF/PMMA/PVDF凝膠聚合物電解質，浸漬的時間為5-10min，溫度為25-30℃。