[發明專利]一種碳紙及其制備方法

有效

• 申請號: 202210442143.2
• 申請日: 2022-04-25
• 公開（公告）號: CN114808536B
• 公開（公告）日: 2023-02-28
• 發明（設計）人: 邵勤思;王曙立;容忠言;張久俊;元銘;陳韻旋;施士凱
• 申請（專利權）人: 上海大學
• 主分類號: D21H27/00
• 分類號: D21H27/00;D21H13/50;D21H17/00;D21H17/67;D21H17/66;D21H17/47;D21H17/06;D21H25/04;H01M4/88
• 代理公司: 成都七星天知識產權代理有限公司 51253
• 代理人: 卞棋

本說明書實施例公開了一種碳紙及其制備方法。該制備方法包括：將碳紙骨架層置于含硼浸漬液中，浸漬預設時間后取出，經處理得到碳紙，其中，含硼浸漬液包括熱固性樹脂、醇和含硼物質；含硼物質占含硼浸漬液的1wt%?7wt%，含硼物質包括硼單質，硼單質占含硼物質的質量分數不小于80%。

技術領域

本說明書涉及電池領域，特別涉及一種電池擴散層用碳紙及其制備方法。

背景技術

碳紙是制備電池用擴散層的重要基底材料，其性能直接影響擴散層的性能，并進一步影響電池性能。通常，要求碳紙具有較低的電阻率和較大的孔隙率等。因此，有必要提供一種具有較低電阻率的碳紙及其制備方法。

發明內容

本說明書實施例之一提供一種碳紙的制備方法。所述方法包括：將碳紙骨架層置于含硼浸漬液中，浸漬預設時間后取出，經處理得到碳紙，其中，所述含硼浸漬液包括熱固性樹脂、醇和含硼物質；其中，所述含硼物質占所述含硼浸漬液的1wt%-7wt%，所述含硼物質包括硼單質，其中，所述硼單質占所述含硼物質的質量分數不小于80%。

在一些實施例中，所述預設時間在5min-30min范圍內。

在一些實施例中，所述處理包括軋制、干燥、熱壓固化、碳化以及石墨化。

在一些實施例中，所述軋制后的碳紙骨架層的增重在180g/m²-350g/m²范圍內。

在一些實施例中，所述石墨化溫度在1800℃-2200℃范圍內，所述石墨化時間在10min-2h范圍內。

本說明書實施例之一提供一種碳紙。所述碳紙使用上述碳紙的制備方法制得。

在一些實施例中，在低于2.5N/cm²壓強下，所述碳紙的厚度在70μm-350μm范圍內時，所述碳紙的體積電阻率在4mΩ·cm-6mΩ·cm范圍內。

在一些實施例中，所述碳紙的孔隙率不小于75%。

本說明書實施例之一還提供一種擴散層。所述擴散層包括上述碳紙。

本說明書實施例之一還提供一種電池。所述電池包括上述擴散層。

附圖說明

本說明書將以示例性實施例的方式進一步說明，這些示例性實施例將通過附圖進行詳細描述。這些實施例并非限制性的，在這些實施例中，相同的編號表示相同的結構，其中：

圖1是分別根據實施例1、實施例2與對比例1制得的碳紙的拉曼光譜對比分析圖；

圖2A是根據實施例1制得的碳紙SEM圖；

圖2B是根據實施例2制得的碳紙SEM圖；

圖2C是根據對比例1制得的碳紙SEM圖；

圖3是分別根據實施例1、實施例2與對比例1制得的碳紙XRD分析譜圖；

圖4是分別根據實施例1、實施例2與對比例1制得的碳紙XPS譜圖。

具體實施方式

應當理解，本文使用的“系統”、“裝置”、“單元”和/或“模塊”是用于區分不同級別的不同組件、元件、部件、部分或裝配的一種方法。然而，如果其他詞語可實現相同的目的，則可通過其他表達來替換所述詞語。

如本說明書和權利要求書中所示，除非上下文明確提示例外情形，“一”、“一個”、“一種”和/或“該”等詞并非特指單數，也可包括復數。一般說來，術語“包括”與“包含”僅提示包括已明確標識的步驟和元素，而這些步驟和元素不構成一個排它性的羅列，方法或者設備也可能包含其它的步驟或元素。