[发明专利]电容去离子电极及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种制备电容去离子电极的方法，包括：

将包含活性炭、导电剂、粘结剂和溶剂的原料混合得到电极浆液；

将所述电极浆液涂覆于集流体表面，干燥后制备得到所述电容去离子电极；

优选所述活性炭与所述溶剂的质量比为0.2以上。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述活性炭的比表面积为800-2100m²/g；和/或，所述活性炭的粒径为1-15μm；和/或，所述活性炭的平均孔径为0.5-10nm。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述活性炭包括木质活性炭、果壳活性炭、椰壳活性炭和石油焦活性炭中的一种或多种。

4.根据权利要求1-3中任一项所述的方法，其特征在于，所述导电剂与所述活性炭的质量比为(2-10)：(75-96)；和/或，所述导电剂的粒径为8-15nm；和/或，所述导电剂的电阻率为0.05-1.50Ωm。

5.根据权利要求1-4中任一项所述的方法，其特征在于，所述导电剂包括炭黑、乙炔黑、碳纳米管和石墨中的一种或多种。

6.根据权利要求1-5中任一项所述的方法，其特征在于，所述粘结剂与所述活性炭的质量比为(2-10)：(75-96)；和/或，所述粘结剂包括疏水粘结剂和亲水粘结剂。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述疏水粘结剂的分子量为180000-400000；和/或，所述疏水粘结剂包括聚四氟乙烯、聚偏二氟乙烯和聚乙烯吡咯烷酮中的一种或多种。

8.根据权利要求6或7所述的方法，其特征在于，所述亲水粘结剂的分子量为25000-205000；和/或，所述亲水粘结剂包括聚乙烯醇和壳聚糖中的一种或多种。

9.根据权利要求1-8中任一项所述的方法，其特征在于，所述原料还包含增稠剂；和/或，所述增稠剂与所述活性炭的质量比为(1-15)：(75-96)。

10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述增稠剂包括高分子电解质，例如包括聚丙烯酰胺、聚乙烯亚胺、聚甲基丙烯酸、聚丙烯酸和聚(4-苯乙烯磺酸)中的一种或多种。

11.根据权利要求1-10中任一项所述的方法，其特征在于，所述原料还包含交联剂；和/或，所述交联剂与所述粘结剂的摩尔比为(0.05-0.4)：1。

12.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，所述交联剂包括戊二酸、戊二醇和聚乙烯醇缩丁醛中的一种或多种。

13.根据权利要求1-12中任一项所述的方法，其特征在于，所述溶剂包括有机溶剂和/或无机溶剂，例如包括1-甲基-2-吡咯烷酮、二甲基乙酰胺、乙醇、水和醋酸中的一种或多种。

14.根据权利要求1-13中任一项所述的方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：

将所述粘结剂溶于所述溶剂中；

任选地加入增稠剂和/或交联剂；

加入所述活性炭和所述导电剂，混合得到所述电极浆液；

将所述电极浆液涂覆在集流体的表面，干燥后制备得到所述电容去离子电极。

15.一种电容去离子电极，其通过权利要求1-14中任一项所述的方法制备得到。

16.根据权利要求15所述的电容去离子电极，其特征在于，其包括集流体和包覆在所述集流体表面的活性层，所述活性层包括活性炭、导电剂、粘结剂和增稠剂。