[發明專利]一種可膨脹石墨制備裝置及其電化學插層方法

在審

• 申請號: 202010466451.X
• 申請日: 2020-05-28
• 公開（公告）號: CN111453723A
• 公開（公告）日: 2020-07-28
• 發明（設計）人: 楊育林;王衛;霍思月;宋來洲
• 申請（專利權）人: 鷹領航空高端裝備技術秦皇島有限公司
• 主分類號: C01B32/22
• 分類號: C01B32/22;C01B32/225
• 代理公司: 北京東方盛凡知識產權代理事務所(普通合伙) 11562
• 代理人: 張雪

1.一種可膨脹石墨制備裝置，其特征在于，包括包裹口袋(1)、電極(2)、直流穩壓穩流電源(3)、快插接頭(4)、橫梁(5)、電解槽(6)、循環冷卻裝置(7)、熱電偶(8)、第一伺服電機(9)、支撐框架(10)、第二伺服電機(11)；所述電解槽(6)設置于所述支撐框架(10)內；所述第一伺服電機(9)用于控制橫梁(5)的上下位置；所述第二伺服電機(11)用于控制兩側所述電極(2)間距；

所述電極(2)插接于所述包裹口袋(1)內，所述包裹口袋(1)和所述電極(2)通過抽拉結構連接固定；直流穩壓穩流電源(3)正負極輸出端電流中各串聯一個快插接頭(4)，正負極導線分別與兩個橫梁(5)中的銅排相連，并將兩個銅排分別與所述電極(2)的懸掛環接觸；所述電極(2)下部置于電解槽(6)內，所述電解槽(6)內設有熱電偶(8)。

2.根據權利要求1所述的可膨脹石墨制備裝置，其特征在于，所述包裹口袋(1)的材料為不導電的無紡布，用于灌裝天然鱗片石墨，所述無紡布的孔徑小于天然鱗片石墨，所述包裹口袋(1)內設置快速抽拉式封口結構，實現包裹口袋(1)和電極(2)之間的快速連接固定。

3.根據權利要求1所述的可膨脹石墨制備裝置，其特征在于，所述電極(2)用于天然鱗片石墨的插層處理，材料為304不銹鋼，結構由懸掛環和電極兩部分組成，懸掛環將電極(2)懸掛于橫梁(5)并與銅排接觸得電，電極部分參與鱗片石墨的電化學插層反應；

所述直流穩壓穩流電源(3)用于為可膨脹石墨制備過程提供電能，其電壓范圍為0-160V，電流范圍為0-12A，能夠對電壓和電流大小進行無級調控。

4.根據權利要求1所述的可膨脹石墨制備裝置，其特征在于，所述快插接頭(4)用于交換電源的正負極，直流穩壓穩流電源(3)輸出端正負極各接一個所述快插接頭(4)，實現正負電極的快速變換。

5.根據權利要求1所述的可膨脹石墨制備裝置，其特征在于，所述橫梁(5)用于懸掛電極(2)，所述橫梁(5)為絕緣材料，截面形狀為工字形，上翼緣起支撐作用，下翼緣用于懸掛電極(2)，便于電極(2)的拆裝及數量的增減控制，下翼緣上表面鑲嵌銅排，所述電極(2)懸掛環與銅排接觸導電，確保各電極之間的電流分配均勻。

6.根據權利要求1所述的可膨脹石墨制備裝置，其特征在于，所述電解槽(6)用于配制電解液，所述電解槽(6)豎直方向設置有刻度標尺。

7.根據權利要求1所述的可膨脹石墨制備裝置，其特征在于，所述循環冷卻裝置(7)設置于所述電解槽(6)一側，用于電解液的冷卻。

8.根據權利要求1所述的可膨脹石墨制備裝置，其特征在于，所述橫梁(5)滑動設置于所述支撐框架(10)上；所述第一伺服電機(9)通過絲杠傳動方式驅動橫梁(5)在支撐框架(10)的滑槽內上下滑動，實現橫梁(5)高度的自動調整；

所述支撐框架(10)用于支撐橫梁(5)，所述第二伺服電機(11)通過絲杠傳動方式驅動活動支撐框架(10)在底座導軌上左右滑移，實現電極(2)間距的調整。