[发明专利]一种导电高分子薄膜改性的炭纤维纸及其制备方法有效
申请号: | 201710368844.5 | 申请日: | 2017-05-23 |
公开(公告)号: | CN107012739B | 公开(公告)日: | 2019-04-23 |
发明(设计)人: | 谢志勇;刘艳;王攀;杨飘飘;伍小波;孙敏 | 申请(专利权)人: | 中南大学 |
主分类号: | D21H27/00 | 分类号: | D21H27/00;C25D9/02;C25D5/54 |
代理公司: | 长沙市融智专利事务所 43114 | 代理人: | 颜勇 |
地址: | 410083 湖南*** | 国省代码: | 湖南;43 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 导电高分子薄膜 炭纤维纸 改性 制备 炭纸 炭纤维 电化学沉积 厚度均匀 力学性能 燃料电池 高通量 基体炭 扩散层 包覆 薄膜 沉积 网络 | ||
1.一种导电高分子薄膜改性炭纤维纸,其特征在于:所述炭纤维纸为超薄炭纤维纸,所述超薄炭纤维纸厚度为0.05-0.15 mm,所述导电高分子薄膜包覆在炭纤维纸的炭纤维、基体炭-炭纤维节点上,并在炭纸内部形成厚度均匀的薄膜网络;所述薄膜网络的厚度为0.1-3 µm;
其制备方法为:采用电化学沉积的方法在高通量无改性超薄炭纤维纸上原位沉积导电高分子薄膜;
所述电化学沉积方法中,工作电极为高通量无改性超薄炭纤维纸,对电极为
石墨电极或铂电极,电解液为导电溶剂,聚合单体为导电高分子的单体,
所述导电溶剂为三氟化硼乙醚的乙腈溶液;所述导电溶剂中,三氟化硼乙醚的浓度为30-60Vol%;
所述聚合单体在电解液中浓度为0.1-0.18mol/l;
所述电化学沉积方法选自恒电压法、恒电流法、循环伏安法中的一种;所述
恒电压法的聚合电压为1.40-4.0 V,所述恒电流法聚合电流为0.01A-0.2A,所述循环伏安法的扫描电压范围为-0.5-4.0 V。
2. 根据权利要求1所述的一种导电高分子薄膜改性炭纤维纸,其特征为:包覆在炭纤维纸的炭纤维、基体炭-炭纤维节点上的导电高分子薄膜的厚度为0.1-3 µm。
3.根据权利要求1所述的一种导电高分子薄膜改性炭纤维纸,其特征在于:
所述导电高分子为聚噻吩。
4.根据权利要求1所述的一种导电高分子薄膜改性炭纤维纸,其特征在于:
所述电化学沉积方法为恒电压法;所述恒电压法的聚合电压为1.8-3.0V。
5.根据权利要求1所述的一种导电高分子薄膜改性炭纤维纸,其特征在于:所述高通量无改性超薄炭纤维纸的厚度为0.05-0.15 mm、气透率为2500-5000 ml•mm•cm-2•hr-1•mmAq-1、密度为0.2-0.6 g/cm3、基体炭含量为20-80 wt%、炭纤维含量为20-80wt%、炭纤维长度为4-30 mm。
6.根据权利要求1所述的一种导电高分子薄膜改性炭纤维纸,其特征在于:所述电化学沉积时间为0.5-5h,沉积温度为-10℃-30℃。
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