[发明专利]一种凹凸结构酚醛树脂微球及其制备方法

说明书

本发明涉及化工合成树脂微球领域，具体涉及一种凹凸结构酚醛树脂微球及其制备方法。一种凹凸结构酚醛树脂微球的制备方法，至少包括以下步骤：将热塑性酚醛树脂溶解在碱性溶液中得到碱性酚醛树脂溶液A，将酚醛树脂酸性废水与溶液A混合，加热反应，经过分离、干燥后得到酚醛树脂微球。本发明的有益效果在于：本发明的凹凸结构酚醛树脂微球，主要成分为酚醛树脂，具有碳化收率高，易于活化成孔，热稳定性优良等优点；其表面结构为凹凸球状，具有丰富的表观结构，可以作为制备新能源储能器件的电极材料。作为制备该微球的方法，具有制备方法简单、环保，成本低的优点，反应无需在高压反应釜中进行，适合规模化工业生产。

技术领域

本发明涉及化工合成树脂微球领域，具体涉及一种凹凸结构酚醛树脂微球及其制备方法。

背景技术

新能源指刚开发利用或正在积极研究、有待推广的能源，如太阳能、地热能、风能、海洋能、生物质能和核聚变能等，具有低成本、环保可再生等优势。当前能源和环境问题一直是全球关注的热点问题，解决环境问题首先要使用清洁能源，实现对化石燃料的替代，太阳能和风能是最有前景的替代能源，然而两者的间断性特征阻碍了其大规模应用，因此需要开发新型储能设备。

储能设备，既在能源大量供应阶段将多余的储存起来，而在供应中断的时候采用储能设备供应以达到能源的连续供应。现阶段常用的储能设备主要包括锂离子电池、钠离子电池、超级电容器等储能设备，这些二次电池各具特点，但是都不能很好的满足大规模储能的需求，解决储能器件的关键是新能源材料。储能设备从最基本的化学原理上来讲都是将电能转化为化学能加以储存，所以作为储能材料，首先要有良好的导电性，除此之外必须具备资源丰富，开采容易，廉价等特点，而炭材料无疑是最理想的选择。炭材料与其它负极嵌锂材料相比，具有高比容量、低电化学电势、廉价、无毒、在空气中稳定等优点，被认为是新世纪最具前景的材料，其多孔结构及较大的比表面积能够有效提高材料的电化学性能。

球形高分子材料是一种表面具有球形形貌的高分子聚合物材料，由于优良的化学稳定性和较高的比表面积，因而引起人们的广泛关注。酚醛树脂因其原料易得、价格相对低廉，并且具有杂质含量低、碳化残炭量高以及易于活化成孔等众多优点，是制备微球及其炭微球的一种理想材料。如果将酚醛树脂制成微球，不仅可以将其已有的各种优良性能发挥，还可以体现出聚合物微球的独特性能，从而可以进一步拓宽酚醛树脂的应用领域。近年来，酚醛树脂微/纳米微球材料及其炭微球材料被广泛用于能源存储与转化、催化、药物传输、催化、吸附分离、纳米器件、复合材料的构筑基元、传感等领域。

酚醛树脂微球是指具有一定尺寸，外观为球形的酚醛树脂聚合物及其碳化物（碳球）。可分类为实心微球、中空微球、核壳结构微球以及多孔微球等。制备酚醛微球的方法也多种多样，如：stober法，悬浮聚合法、乳液聚合法、微乳液法、反向悬浮聚合法、发泡法、喷雾干燥法等。