[发明专利]一种孔隙率可调的泡沫铝电极材料的制作方法

说明书

一种孔隙率可调的泡沫铝电极材料的制作方法，包括以下步骤：1）在基体上形成一层浆料膜并固化；浆料膜包括溶剂、颗粒状造孔剂和铝粉或者铝合金粉；颗粒状造孔剂包括碳氢化合物；2）将固化后的浆料膜进行脱脂；3）脱脂后的浆料膜进行烧结，形成泡沫铝；4）将泡沫铝进行退火。本发明中颗粒状造孔剂价格低廉易获取，易在脱脂环节除去以产生结构相近的孔洞；并且基于本发明提出的一种孔隙率模型，通过控制造孔剂以及组合物配比来达到调控孔隙率的目的，满足不同领域对于材料不同程度孔隙率的要求。

技术领域

本发明涉及一种铝材料技术领域，尤其涉及一种孔隙率可调的泡沫铝电极材料的制作方法。

背景技术

电容器在电子电器装置中几乎无处不在，是三大无源元件（电阻、电容器、电感器）之一。其中，铝电解电容器因成本低、性能可靠、工艺成熟、应用方便等优点广泛应用于通信、电子、计算机、民用和军用电子产品中。铝电解电容器结构极为特殊，是由阳极铝箔、隔离纸和阴极铝箔卷绕后，再浸渍工作电解液，安装在密闭容器内。

其中，阳极铝箔和阴极铝箔是以混酸以及其他各种添加剂作为电解液，将高纯铝箔作为阳极，通过控制电源、电解液等一系列加工条件对铝箔表面进行电化学腐蚀得到的具有较大真实表面积的腐蚀箔。

而粉末积层箔这种电极材料是通过在铝箔表面，将微细铝粉末叠层并烧结，形成三维联通结构的泡沫铝导电网络，实现极大的比表面积。与通过蚀刻加工增大表面积的腐蚀箔相比，表面积大大增加，储电功能也大大增强。此外，粉末积层箔省去了蚀刻工序，从而也解决了需使用酸液及废液处理问题，保护了环境。

然而，在现有的技术中，例如日本东洋铝株式会社最早在2008年在国内申请的专利，专利号200880128783.4，用于铝电解电容器的电极材料和制造该电极材料的方法。这种在铝箔基体上烧结膜的方式制作出来的电极材料具有高的静电容量，但是该方法无法控制材料的孔洞结构。如果孔隙率过高，会导致材料力学性能如抗弯强度、抗拉强度下降；孔隙率过低，材料比表面积降低，容量又不能保证。而不同的应用领域对材料孔隙率的要求是不一样的，在有的领域如风力发电、电动汽车为代表的绿色能源领域，对材料的力学性能要求不高，但是却追求高的静电容量即大的孔隙率；而有的领域如柔性电子领域，材料的静电容量可以较小，但是力学性能必须达标，也就是说需要较低的孔隙率。而现有的技术却无法自由地调控孔隙率，因地制宜地制备目标泡沫铝材料。

发明内容

本发明要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种孔隙率可调的泡沫铝电极材料的制作方法。

为解决上述技术问题，本发明提出的技术方案为：一种孔隙率可调的泡沫铝电极材料的制作方法，包括以下步骤：1）在基体上形成一层浆料膜并固化；所述浆料膜包括溶剂、颗粒状造孔剂和铝粉或者铝合金粉；所述颗粒状造孔剂包括碳氢化合物；

2）将固化后的浆料膜进行脱脂；

3）脱脂后的浆料膜进行烧结，形成泡沫铝；

4）将泡沫铝进行退火。

上述的孔隙率可调的泡沫铝电极材料的制作方法，优选的，所述颗粒状造孔剂的含量以重量百分数计为浆料膜重量的1%-60%。

上述的孔隙率可调的泡沫铝电极材料的制作方法，优选的，所述碳氢化合物包括单糖、双糖、寡糖及多糖类的一种或者多种。

上述的孔隙率可调的泡沫铝电极材料的制作方法，优选的，所述颗粒状造孔剂的平均颗粒大小为1-100μm。

上述的孔隙率可调的泡沫铝电极材料的制作方法，优选的，所述溶剂包括乙醇、酮类、酯类的有机溶剂，所述溶剂为浆料膜重量的10%以下。

上述的孔隙率可调的泡沫铝电极材料的制作方法，优选的，所述浆料膜的形成先将颗粒状造孔剂和铝粉或者铝合金粉混合均匀，然后将溶剂加入混合均匀。