[发明专利]高性能碳电极及其制备方法在审
| 申请号： | 201910859384.5 | 申请日： | 2019-09-11 |
| 公开（公告）号： | CN110534757A | 公开（公告）日： | 2019-12-03 |
| 发明（设计）人： | 蒋峰景;何宗琦 | 申请（专利权）人： | 上海交通大学 |
| 主分类号： | H01M4/88 | 分类号： | H01M4/88;H01M4/96;H01M4/86;H01M8/18 |
| 代理公司： | 31236 上海汉声知识产权代理有限公司 | 代理人： | 胡晶<国际申请>=<国际公布>=<进入国 |
| 地址： | 200240 *** | 国省代码： | 上海;31 |
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| 摘要： | |||
| 搜索关键词： | 碳纤维材料 凝胶 碳纤维表面 复合材料 制备 电化学可逆反应 全钒液流电池 电化学活性 电化学阻抗 溶胶前驱体 碳纳米颗粒 催化性能 原位聚合 制备过程 电极 钒离子 面积和 速率和 碳电极 包覆 碳化 浸泡 老化 加深 表现 | ||
1.一种高性能碳电极的制备方法，其特征在于，包括通过溶胶-凝胶法制备得到碳纤维材料/凝胶复合材料的步骤和将碳纤维材料/凝胶复合材料进行碳化的步骤。
2.根据权利要求1所述的高性能碳电极的制备方法，其特征在于，所述溶胶-凝胶法制备得到碳纤维材料/凝胶复合材料的具体步骤如下：
A1、配制酚醛溶液：在溶剂中，加入甲醛和间苯二酚作为反应物，再加入催化剂，得到酚醛溶液；
A2、将碳纤维材料浸没在酚醛溶液中，密封后进行老化处理，得包覆凝胶的碳纤维材料；
A3、将包覆凝胶的碳纤维材料取出后浸没在有机溶剂中，密封后进行溶剂置换，干燥后得碳纤维材料/凝胶复合材料。
3.根据权利要求2所述的高性能碳电极的制备方法，其特征在于，步骤A1中，所述甲醛和间苯二酚的物质的量之比为2:1；间苯二酚和催化剂的摩尔比为500-1500；所述酚醛溶液的质量百分数为1-20％。
4.根据权利要求2所述的高性能碳电极的制备方法，其特征在于，步骤A1中，所述碳纤维材料包括石墨毡，碳毡，碳纸，碳布中的至少一种；
所述溶剂为去离子水，所述催化剂为无水碳酸钠；步骤A3中，所述有机溶剂为丙酮。
5.根据权利要求2所述的高性能碳电极的制备方法，其特征在于，步骤A1中，还包括向酚醛溶液中加入硼酸和/或尿素的步骤；每100份酚醛溶液中加入所述硼酸和/或尿素0.1-5份。
6.根据权利要求2所述的高性能碳电极的制备方法，其特征在于，步骤A2中，所述老化处理的温度为30-60℃，时间为20-72h。
7.根据权利要求2所述的高性能碳电极的制备方法，其特征在于，步骤A3中，所述溶剂置换具体采用温度为40-60℃下处理48-72h；
所述干燥在室温下进行，干燥时间为24-48小时。
8.根据权利要求1所述的高性能碳电极的制备方法，其特征在于，所述碳化的温度为800-2500℃、碳化时间为2-6h。
9.根据权利要求1所述的高性能碳电极的制备方法，其特征在于，所述方法还包括将碳化处理得到的碳电极冷却后进行清洗除杂、干燥、冷却的步骤。
10.一种根据权利要求1-9任一项所述方法制备的高性能碳电极。
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