[發(fā)明專利]親水型自支撐多級孔道電吸附電極及制備方法、鑄膜液

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010170611.6
• 申請日: 2020-03-12
• 公開（公告）號: CN111320242B
• 公開（公告）日: 2022-10-21
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 沈敏;陳亞云;王秋澤
• 申請（專利權(quán)）人: 江蘇美淼環(huán)?？萍加邢薰?/a>
• 主分類號: H01M4/02
• 分類號: H01M4/02;C02F1/469
• 代理公司: 常州市權(quán)航專利代理有限公司 32280
• 代理人: 趙慧

本發(fā)明屬于電吸附電極技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種親水型自支撐多級孔道電吸附電極及制備方法、鑄膜液。其中親水型自支撐多級孔道電吸附電極包括：基材、位于基材內(nèi)的一體式成型的三維大分子多級孔道網(wǎng)絡(luò)式凝膠結(jié)構(gòu)，有效避免了粘結(jié)劑對電極內(nèi)部的孔道結(jié)構(gòu)的堵塞。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于電吸附電極技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種親水型自支撐多級孔道電吸附電極及制備方法、鑄膜液。

背景技術(shù)

基于電吸附技術(shù)的原理可知，實現(xiàn)電吸附的性能的質(zhì)變主要取決于電極材料，理想的電極材料需要具備以下幾點優(yōu)勢：比表面積大、孔隙分布合理且發(fā)達、穩(wěn)定性好、強度高、導(dǎo)電性好等。傳統(tǒng)電吸附電極的制備方法多為以碳材料和高分子粘結(jié)劑混合后經(jīng)過涂覆流延或噴涂法制備而成，這幾種方式制備的電極，其孔道結(jié)構(gòu)主要取決于其中活性物質(zhì)本身，即碳材料本身的比表面積，同時還需要面臨粘結(jié)劑對電極內(nèi)部的孔道結(jié)構(gòu)的堵塞。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種親水型自支撐多級孔道電吸附電極及制備方法、鑄膜液。

為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種電吸附電極，包括：基材、位于基材內(nèi)的一體式成型的三維大分子多級孔道網(wǎng)絡(luò)式凝膠結(jié)構(gòu)。

進一步，所述凝膠結(jié)構(gòu)適于通過以下原料形成：醋酸纖維素、有機溶劑、造孔劑和混合碳粉；其中四者的質(zhì)量比依次為1：14-20：0.1-0.4：2-3。

進一步，所述混合碳粉包括：炭黑、碳納米管、石墨烯、碳?xì)饽z中的至少一種和活性炭，其中活性炭與其余物質(zhì)的質(zhì)量比為2-10：1。

進一步，所述有機溶劑包括乳酸甲酯、乳酸乙酯中的至少一種。

進一步，所述造孔劑包括聚乙二醇、聚乙烯吡咯烷酮、氯化鉀、氯化鈣中一種或幾種混合。

第二方面，本發(fā)明還提供了一種適于電吸附電極用的鑄膜液，包括以下原料：醋酸纖維素、有機溶劑、造孔劑和混合碳粉；其中四者的質(zhì)量比依次為1：14-20：0.1-0.4：2-3。

第三方面，本發(fā)明還提供了一種電吸附電極的制備方法，包括如下步驟：步驟S1，將醋酸纖維素、有機溶劑混合攪拌，得到混合液；步驟S2，將致孔劑和混合碳粉分別加入混合液中，繼續(xù)攪拌至溶解；步驟S3，靜置脫泡，得到鑄膜液；步驟S4，將鑄膜液均勻涂覆于玻璃基體上，形成薄膜；步驟S5，將玻璃基體浸沒于凝固浴的超純水中，至薄膜凝固成為成型膜并自動浮起剝離玻璃基體；以及步驟S6，將成型膜浸泡于超純水中，期間不停換水，以完成洗滌過程，得到所述電吸附電極。

本發(fā)明的有益效果是，本發(fā)明的親水型自支撐多級孔道電吸附電極及制備方法、鑄膜液，通過位于基材內(nèi)的一體式成型的三維大分子多級孔道網(wǎng)絡(luò)式凝膠結(jié)構(gòu)，有效避免了粘結(jié)劑對電極內(nèi)部的孔道結(jié)構(gòu)的堵塞。

本發(fā)明的其他特征和優(yōu)點將在隨后的說明書中闡述，并且，部分地從說明書中變得顯而易見，或者通過實施本發(fā)明而了解。本發(fā)明的目的和其他優(yōu)點在說明書、權(quán)利要求書以及附圖中所特別指出的結(jié)構(gòu)來實現(xiàn)和獲得。

為使本發(fā)明的上述目的、特征和優(yōu)點能更明顯易懂，下文特舉較佳實施例，并配合所附附圖，作詳細(xì)說明如下。

附圖說明

為了更清楚地說明本發(fā)明具體實施方式或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對具體實施方式或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖是本發(fā)明的一些實施方式，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1是本發(fā)明的電吸附電極的制備工藝流程圖；

圖2是本發(fā)明的電吸附電極的平面電鏡圖；

圖3是本發(fā)明的電吸附電極的截面電鏡圖；

圖4是本發(fā)明的電吸附電極的電吸附性能圖。

具體實施方式