[發明專利]一種用聚丙烯腈凝膠制備的導電劑及其制備方法

有效

• 申請號: 201910976654.0
• 申請日: 2019-10-15
• 公開（公告）號: CN110739095B
• 公開（公告）日: 2021-04-23
• 發明（設計）人: 高延敏;徐俊烽;施方長;張政;王明明;孫存思;楊紅洲
• 申請（專利權）人: 江蘇科技大學
• 主分類號: H01B1/04
• 分類號: H01B1/04;H01B13/00;D06M13/402;D06M101/28
• 代理公司: 南京經緯專利商標代理有限公司 32200
• 代理人: 樓高潮

1.一種用聚丙烯腈凝膠制備的導電劑，其特征在于，由外加劑、聚丙烯腈纖維、N’N-二甲基甲酰胺和水按照質量比為1:90～110:4000～5000:8000～25000制備而成，所述外加劑為酞菁鐵、酞菁鈷或酞菁鎳；所述導電劑由以下方法和步驟制得：

第1步，將聚丙烯腈纖維浸泡在N’N-二甲基甲酰胺中，然后放置于75～85℃的烘箱中保溫15～25min，獲得聚丙烯腈溶液，所述N’N-二甲基甲酰胺的質量是聚丙烯腈纖維的40～50倍；

第2步，將聚丙烯腈溶液緩慢滴加到去離子水中，加入所述外加劑，邊滴加邊攪拌，然后經過離心得到聚丙烯腈凝膠，所述外加劑與聚丙烯腈的質量比為1:90～110；

第3步，將聚丙烯腈凝膠進行熱處理：將溫度升高至100～150℃保溫10～60min，再將溫度升高至200～300℃保溫1～2h，然后將溫度增加至400～500℃保溫3～4h，最后將溫度增加至800～900℃保溫3～4h；

第4步，將上一步熱處理后的物質取出研碎成粉末，即獲得所述導電劑。

2.根據權利要求1所述的一種用聚丙烯腈凝膠制備的導電劑的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

第1步，將聚丙烯腈纖維浸泡在N’N-二甲基甲酰胺中，然后放置于75～85℃的烘箱中保溫15～25min，獲得聚丙烯腈溶液，所述N’N-二甲基甲酰胺的質量是聚丙烯腈纖維的40～50倍；

第2步，將聚丙烯腈溶液緩慢滴加到去離子水中，加入所述外加劑，邊滴加邊攪拌，然后經過離心得到聚丙烯腈凝膠，所述外加劑與聚丙烯腈的質量比為1:90～110；

第3步，將聚丙烯腈凝膠進行熱處理：將溫度升高至100～150℃保溫10～60min，再將溫度升高至200～300℃保溫1～2h，然后將溫度增加至400～500℃保溫3～4h，最后將溫度增加至800～900℃保溫3～4h；

第4步，將上一步熱處理后的物質取出研碎成粉末，即可獲得所述導電劑。

3.根據權利要求2所述的制備方法，其特征在于，第2步所述攪拌的速率為1000～1500r/min。

4.根據權利要求2所述的制備方法，其特征在于，第2步所述去離子水的用量是聚丙烯腈溶液體積的3～4倍。

5.根據權利要求2所述的制備方法，其特征在于，第3步所述熱處理工藝是：將溫度升高至100～120℃保溫20～30min，再將溫度升高至240～280℃保溫1～2h，然后將溫度增加至400～420℃保溫3～4h，最后將溫度增加至800～850℃保溫3～4h。

6.根據權利要求2所述的制備方法，其特征在于，第4步所述粉末的粒度≤1μm。