[發明專利]一種炭素陽極及其制備方法和應用

有效

• 申請號: 201811644707.0
• 申請日: 2018-12-30
• 公開（公告）號: CN109400163B
• 公開（公告）日: 2020-02-04
• 發明（設計）人: 徐傳偉;李枝芳;馬慶;劉衛新
• 申請（專利權）人: 山東圣泉新材料股份有限公司;鞏義市銀山冶金材料有限公司
• 主分類號: C04B35/532
• 分類號: C04B35/532;C04B35/83;C04B35/622;C25C3/12
• 代理公司: 11463 北京超凡宏宇專利代理事務所(特殊普通合伙)
• 代理人: 覃蛟

1.一種炭素陽極，其原料是由骨料和粘結劑混合制得，其特征在于，按重量份數計骨料85-95份和粘結劑5-15份；所述粘結劑包括按質量百分數計的酚醛樹脂85-100%和煤瀝青0-15%；

所述的酚醛樹脂包括生物質改性酚醛樹脂、瀝青改性酚醛樹脂、煤焦油改性酚醛樹脂、烷基酚改性酚醛樹脂和橡膠改性酚醛樹脂中的一種或者幾種；所述的改性酚醛樹脂為液體樹脂，樹脂的粘度為8000-16000mpa.s；

所述酚醛樹脂在900-1000℃下炭化形成炭化物，所述炭化物的粉末的電阻率為30-120mΩ?cm；

所述炭素陽極的制備方法，包括如下步驟：

原料按質量比例混料，成型、熱處理，得到所述炭素陽極；

所述的混料、成型均在25-70℃下完成。

2.根據權利要求1所述的炭素陽極，其特征在于，所述的改性酚醛樹脂中含有鈉鹽、鉀鹽、鉬酸鹽、鐵鹽、鉻鹽、硼鹽、鈷鹽、鎳鹽、錳鹽中的一種或者幾種。

3.根據權利要求1所述的炭素陽極，其特征在于，所述骨料包括石油焦、煅后焦、針狀焦、無煙煤、貧煙煤、瀝青焦、碳納米管和石墨碎中的一種或多種。

4.根據權利要求3所述的炭素陽極，其特征在于，所述骨料包括石油焦、碳納米管和石墨碎。

5.根據權利要求3所述的炭素陽極，其特征在于，所述骨料包括按重量份數計的石油焦80-150份、碳納米管0-20份、石墨碎5-30份。

6.根據權利要求3-5任一項所述的炭素陽極，其特征在于，所述石油焦按顆粒大小包括顆粒大小為0-2mm石油焦、2-4mm石油焦、4-8mm石油焦和細粉石油焦。

7.根據權利要求6所述的炭素陽極，其特征在于，所述石油焦包括按重量份數計的0-2mm石油焦30-40份、2-4mm石油焦20-40份、4-8mm石油焦10-30份、180目細粉石油焦20-40份。

8.根據權利要求1所述的炭素陽極，其特征在于，所述熱處理包括烘烤和焙燒。

9.根據權利要求8所述的炭素陽極，其特征在于，所述烘烤的方法包括：將成型后的物料由室溫升溫至150-200℃。

10.根據權利要求9所述的炭素陽極，其特征在于，所述烘烤過程的升溫速率為2-8℃/h。

11.根據權利要求10所述的炭素陽極，其特征在于，所述烘烤過程的升溫速率為3-5℃/h。

12.根據權利要求8所述的炭素陽極，其特征在于，所述焙燒的方法包括：在埋炭條件下，由150-200℃升溫至1000-1100℃。

13.根據權利要求12所述的炭素陽極，其特征在于，所述焙燒過程中，150-400℃階段，升溫速率為4-10℃/h；400-800℃階段升溫速率為2-5℃/h，800-1100℃階段，升溫速率為4-10℃/h。