[發(fā)明專利]一種SMFC用改性陽極納米復合材料及其制備方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201910431695.1
• 申請日: 2019-05-23
• 公開（公告）號: CN110165225B
• 公開（公告）日: 2021-11-30
• 發(fā)明（設計）人: 邱崢輝;藺存國;張宇;鄭紀勇
• 申請（專利權）人: 中國船舶重工集團公司第七二五研究所
• 主分類號: H01M4/86
• 分類號: H01M4/86;H01M4/88;H01M4/90;H01M4/96;H01M8/16
• 代理公司: 青島高曉專利事務所(普通合伙) 37104
• 代理人: 白瑩;于正河

1.一種SMFC用改性陽極納米復合材料，其特征在于為還原氧化石墨烯/二氧化鈦/1,4-二羥基蒽醌復合材料；主體結構包括二氧化鈦微球、介孔和1,4-二羥基蒽醌和還原氧化石墨烯；直徑為400nm的二氧化鈦微球上設置有若干個介孔，介孔的內部填充有1,4-二羥基蒽醌，二氧化鈦微球的表面包裹有還原氧化石墨烯。

2.根據(jù)權利要求1所述的SMFC用改性陽極納米復合材料，其特征在于能夠與的粘結劑混合后涂覆于碳基材料或金屬基材料的表面，用于制備SMFC用改性陽極。

3.根據(jù)權利要求1或2所述的SMFC用改性陽極納米復合材料，其特征在于制備方法的工藝過程包括溶膠-凝膠法制備介孔二氧化鈦前驅體、在氧化石墨烯水溶液中加熱回流、在乙醇水溶液中進行水熱反應、在惰性氣氛下高溫煅燒和負壓擔載1,4-二羥基蒽醌共五個步驟。

4.根據(jù)權利要求3所述的SMFC用改性陽極納米復合材料制備方法，其特征在于工藝過程為：

(1)溶膠-凝膠法制備介孔二氧化鈦前驅體：將4mL鈦酸四正丁酯加入到200mL乙二醇中，在室溫下以400rpm的轉速攪拌6-24h形成混合溶液，將混合溶液加入到含有1-2mL去離子水的340mL丙酮中，以600rpm的轉速攪拌2h，離心收集白色沉淀；

(2)在氧化石墨烯水溶液中加熱回流：取0.5g步驟(1)得到的白色沉淀加入到含有0.125-0.05g氧化石墨烯的100mL去離子水中，在90℃下回流4h，離心收集灰色沉淀；

(3)在乙醇水溶液中進行水熱反應：將步驟(2)得到的灰色沉淀分散于20mL乙醇和10mL去離子水組成的混合溶液中，在180℃條件下水熱反應24h，離心收集黑色沉淀；

(4)在惰性氣氛下高溫煅燒：在氮氣氛圍下，400℃煅燒黑色沉淀4h，得到石墨烯/二氧化鈦復合納米材料；

(5)負壓擔載1,4-二羥基蒽醌：取0.2g步驟(4)得到的石墨烯/二氧化鈦復合納米材料分散于50mL含有過飽和1,4-二羥基蒽醌的乙醇中，然后轉移至真空度為50mbar的真空干燥箱中，靜置15min，取出，洗滌和干燥，重復洗滌和干燥3次，得到擔載有1,4-二羥基蒽醌的石墨烯/二氧化鈦復合納米材料。