[發明專利]用于制造碳-金屬復合材料的方法及其用于制造電纜的用途

有效

• 申請號: 201980019308.1
• 申請日: 2019-03-15
• 公開（公告）號: CN111868839B
• 公開（公告）日: 2023-08-08
• 發明（設計）人: 蒂博·帕尼亞瓜
• 申請（專利權）人: 耐克森公司
• 主分類號: H01B1/02
• 分類號: H01B1/02
• 代理公司: 北京天昊聯合知識產權代理有限公司 11112
• 代理人: 孫微;孫進華

1.一種用于制造碳-金屬復合材料的方法，其特征在于，該方法至少包括以下步驟：

a)將包含金屬載體和沉積在所述金屬載體上的至少一種非粉狀碳基導電材料的材料浸入包含水、至少一種金屬M的前體、至少一種表面活性劑和至少一種有機溶劑的乳液中，以便形成沉積在該金屬載體上的復合材料，該金屬載體包含至少一種具有比所述金屬M前體的氧化還原電勢更低的氧化還原電勢的金屬M’，該非粉狀碳基導電材料呈膜或纖維狀材料的形式，以及

b)洗滌由步驟a)得到的沉積在該金屬載體上的該復合材料。

2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，該非粉狀碳基導電材料是無定形碳、玻璃碳、石墨、石墨烯或碳納米管。

3.根據權利要求1或2所述的方法，其特征在于，該纖維狀材料的纖維呈以下形式中的任一種：線狀的、表面織物、3D織物、或墊。

4.根據權利要求1至3中任一項所述的方法，其特征在于，所述金屬M的前體是選自銅鹽、鎳鹽、錫鹽、金鹽和銀鹽的金屬M的鹽。

5.根據權利要求1至4中任一項所述的方法，其特征在于，該表面活性劑選自十二烷基硫酸鈉、辛基三甲基溴化銨、和十六烷基三甲基溴化銨。

6.根據權利要求1至5中任一項所述的方法，其特征在于，該有機溶劑選自丙酮、乙腈、丁酮、二甲亞砜及其混合物。

7.根據權利要求1至6中任一項所述的方法，其特征在于，該金屬載體的金屬是鋁或鋅。

8.根據權利要求1至7中任一項所述的方法，其特征在于，該乳液包含相對于該乳液的總重量：

-按重量計從40％至80％的水，

-按重量計從2％至15％的至少一種金屬M的前體，

-按重量計從0.5％至5％的至少一種表面活性劑，以及

-按重量計從10％至40％的至少一種有機溶劑。

9.根據權利要求1至8中任一項所述的方法，其特征在于，步驟a)持續從5min至1h。

10.根據權利要求1至9中任一項所述的方法，其特征在于，該方法在步驟b)之后進一步包括將該復合材料與該金屬載體分離的步驟c)。

11.一種復合材料，其根據如權利要求1至10中任一項所述的方法獲得，其特征在于，該復合材料包含非粉狀碳基導電材料和分散在所述非粉狀碳基導電材料內的金屬M的金屬納米顆粒，該非粉狀碳基導電材料如權利要求2或3所定義。

12.根據權利要求11所述的復合材料，其特征在于，這些金屬M的金屬納米顆粒具有范圍從1至250nm的尺寸。

13.根據權利要求11或權利要求12所述的復合材料，其特征在于，該金屬M選自銅、鎳、錫、金和銀。

14.根據權利要求11至13中任一項所述的復合材料，其特征在于，該復合材料具有相對于所述復合材料的總體積按體積計至多20％的孔隙率。

15.根據權利要求11至14中任一項所述的復合材料，其特征在于，該復合材料包含相對于所述材料的總重量按重量計從0.01％至10％的碳和按重量計從90％至99.99％的金屬M。

16.如權利要求11至15中任一項所述的復合材料或根據如權利要求1至10中任一項所述的方法獲得的復合材料用于制造導電元件的用途。

17.一種電纜，其特征在于，該電纜包含至少一種如權利要求11至15中任一項所述的復合材料或根據如權利要求1至10中任一項所述的方法獲得的復合材料作為導電元件。