[發(fā)明專(zhuān)利]一種碳布夾短纖維增強(qiáng)碳基復(fù)合陰極材料及其制備方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202011372403.0
• 申請(qǐng)日: 2020-11-30
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN112481651A
• 公開(kāi)（公告）日: 2021-03-12
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 覃勝先;許雄新;吳元花;李擎;沈瑋俊;喻林萍
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 廣西桂柳化工有限責(zé)任公司;湖南科嘉新材料有限公司;廣西下田錳礦有限責(zé)任公司
• 主分類(lèi)號(hào): C25B11/044
• 分類(lèi)號(hào): C25B11/044;C25B1/21;C04B35/83;C04B35/622
• 代理公司: 柳州市榮久專(zhuān)利商標(biāo)事務(wù)所(普通合伙) 45113
• 代理人: 韋微

1.一種碳布夾短纖維增強(qiáng)碳基復(fù)合陰極材料，其特征在于：包括上下兩層碳布和中間短纖維增強(qiáng)碳基復(fù)合材料層，所述中間短纖維增強(qiáng)碳基復(fù)合材料層主要由短切碳纖維、石墨粉、呋喃樹(shù)脂按以下質(zhì)量比例組成：60%～80%短切碳纖維、20%～10%石墨粉和10%～20%酚醛樹(shù)脂。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種碳布夾短纖維增強(qiáng)碳基復(fù)合陰極材料，其特征在于：所述短切碳纖維的長(zhǎng)度為 8-10mm。

3.一種碳布夾短纖維增強(qiáng)碳基復(fù)合陰極材料的制備方法，其特征在于：包括以下步驟：

（1）按質(zhì)量分?jǐn)?shù)分別稱(chēng)取60%～80%短切碳纖維、20%～10%石墨粉和10%～20%酚醛樹(shù)脂，混合1～3h制成成分均勻的混合粉末；

（2）向三者混合粉末中加入混合粉末總質(zhì)量48～53%的酒精，并在攪拌機(jī)中攪拌0.8～1.2h，再在75℃～80℃下干燥3h～5h；

（3）將呋喃樹(shù)脂和酒精按1:（3.9～4.1）的質(zhì)量比混合，充分?jǐn)嚢枋惯秽珮?shù)脂溶于酒精，并將溶液均勻涂刷在碳布上，每平方米碳布涂刷18～22mL溶液，并將碳布在72～82℃下烘干待用；

（4）將烘干后的碳布鋪在下模沖上，并將步驟（2）干燥后的物料放入模具中，再在物料上再鋪一層經(jīng)步驟（3）處理后的碳布；在120℃～170℃、40MPa～70MPa條件下模壓成型，將碳布夾混合料在模具中壓成一次固化坯體，此時(shí)，坯體密度為1.75～1.8g/cm³；

（5）將坯體經(jīng)過(guò)碳化得到密度 1.4g/cm3～1.5g/cm³的一次碳化坯體；

（6）將一次碳化坯體采用呋喃樹(shù)脂進(jìn)行浸漬-固化得到密度約1.7g/cm³-1.8g/cm³的二次固化坯體；

（7）將二次固化坯體再進(jìn)行碳化得到密度為1.6g/cm³-1.7g/cm³的二次碳化坯體；

（8）將二次碳化坯體在2050～2150℃的條件下進(jìn)行高溫石墨化，得到石墨化坯體；

（9）采用化學(xué)氣相滲透對(duì)石墨化坯體進(jìn)行增密，獲得密度為1.6-1.7g/cm³的CVI坯體；

（10）采用化學(xué)氣相沉積對(duì)CVI坯體進(jìn)行表面封孔，最終獲得密度為1.6-1.7g/cm³的C/C復(fù)合陰極。