[发明专利]一种铁掺杂木质素基柔性炭纤维材料及其制备方法和应用在审
申请号: | 202110148111.7 | 申请日: | 2021-02-03 |
公开(公告)号: | CN112981553A | 公开(公告)日: | 2021-06-18 |
发明(设计)人: | 刘志佳;倪良萌;冯子兴;高奇;杨建飞;何玉玉;侯艳梅 | 申请(专利权)人: | 国际竹藤中心 |
主分类号: | D01D5/00 | 分类号: | D01D5/00;D04H1/728;D06C7/04;D01F8/18;D01F8/10;D01F1/10 |
代理公司: | 北京高沃律师事务所 11569 | 代理人: | 王术娜 |
地址: | 100102 北*** | 国省代码: | 北京;11 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 一种 掺杂 木质素 柔性 纤维 材料 及其 制备 方法 应用 | ||
1.一种铁掺杂木质素基柔性炭纤维材料的制备方法,包括以下步骤:
将木质素、聚乙烯吡咯烷酮、N,N-二甲基甲酰胺和高铁酸钾混合,得到纺丝液;
将所述纺丝液进行静电纺丝,得到木质素基纤维膜;
将所述木质素基纤维膜在空气氛围下进行预氧化,得到氧化纤维膜;
将所述氧化纤维膜进行碳化,得到铁掺杂木质素基柔性炭纤维材料。
2.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述木质素和聚乙烯吡咯烷酮的质量比为(7:3)~(1:1)。
3.根据权利要求2所述的制备方法,其特征在于,所述木质素和聚乙烯吡咯烷酮的总质量为木质素、聚乙烯吡咯烷酮和N,N-二甲基甲酰胺总质量的20~25%。
4.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述高铁酸钾的质量为所述纺丝液质量的1~7%。
5.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述静电纺丝的距离为10~20cm,纺丝电压为15~30kV,纺丝速度为0.02~0.03mm·min-1。
6.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述预氧化的过程包括:将所述木质素基纤维膜以0.1~0.5℃·min-1的速率升温到150℃,保温1h,然后以0.1~0.5℃·min-1的速率升温到250℃,保温1h。
7.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述碳化的温度为700~900℃,保温时间为1h;所述碳化在氮气保护下进行。
8.权利要求1~7任一项所述制备方法制备得到的铁掺杂木质素基柔性炭纤维材料。
9.权利要求8所述铁掺杂木质素基柔性炭纤维材料在制备电极材料中的应用。
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