[發明專利]一種碳纖維柔性電極材料及其制備方法

有效

• 申請號: 201810394423.4
• 申請日: 2018-04-27
• 公開（公告）號: CN108550471B
• 公開（公告）日: 2019-07-26
• 發明（設計）人: 李翠艷;許釗;歐陽海波;暢麗媛;黃劍鋒;費杰
• 申請（專利權）人: 陜西科技大學
• 主分類號: H01G11/24
• 分類號: H01G11/24;H01G11/36;H01G11/40;H01G11/42;H01G11/86
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責任公司 61200
• 代理人: 安彥彥

1.一種碳纖維柔性電極材料的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

1)將生物質碳源溶于水中，配制碳源溶液；

2)將碳纖維預制體和碳源溶液放入水熱釜中在均相反應器中反應，得到碳纖維骨架；

3)將硅粉和硅藻土混合，配制硅源；

4)將硅源、鎳片和碳纖維骨架逐層放入石墨坩堝中，再將石墨坩堝放入氬氣氣氛下，1200～1400℃下進行反應2～3h，冷卻得到柔性電極材料。

2.根據權利要求1所述的一種碳纖維柔性電極材料的制備方法，其特征在于，步驟1)中碳源溶液的濃度為50～100g/L。

3.根據權利要求1所述的一種碳纖維柔性電極材料的制備方法，其特征在于，步驟1)中生物質碳源為葡萄糖或蔗糖。

4.根據權利要求1所述的一種碳纖維柔性電極材料的制備方法，其特征在于，步驟2)中反應溫度為180～200℃，反應時間為3～5h。

5.根據權利要求1所述的一種碳纖維柔性電極材料的制備方法，其特征在于，步驟2)中反應完成后自然冷卻至室溫。

6.根據權利要求1所述的一種碳纖維柔性電極材料的制備方法，其特征在于，步驟2)中碳纖維預制體為碳布或碳纖維紙。

7.根據權利要求1所述的一種碳纖維柔性電極材料的制備方法，其特征在于，步驟2)中水熱釜的體積填充度為50％。

8.根據權利要求1所述的一種碳纖維柔性電極材料的制備方法，其特征在于，步驟3)中按照硅粉∶硅藻土＝(1～2)∶1的摩爾比將硅粉和硅藻土混合。

9.根據權利要求1所述的一種碳纖維柔性電極材料的制備方法，其特征在于，步驟4)中硅源與鎳片之間、鎳片與碳微球粘結的碳纖維骨架之間采用碳氈隔開；步驟4)中反應是在高溫管式爐中進行；步驟4)中冷卻具體為隨爐冷卻至室溫。

10.一種如權利要求1-9中任意一項所述方法制備的碳纖維柔性電極材料，其特征在于，該材料中碳化硅納米線在碳纖維表面放射狀生長，碳化硅納米線直徑為50～200nm，鎳顆粒直徑為80～250nm，鎳顆粒分布在碳化硅納米線的頂端。