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专利号: 2021105211013
申请人: 百色学院
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 基本电气元件
更新日期:2023-12-11
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种植物纤维掺杂及聚合改性活性炭碳电极的制备方法,其特征在于步骤如下:(1)将活性炭过筛、干燥备用;

(2)取得新鲜的植物纤维,用清水洗净、烘干粉碎后,用纳米研磨机研磨到粒径50纳米以下;

(3)将步骤(1)中制得的活性炭、步骤(2)中制得的植物纤维、导电剂和粘结剂均匀混合,再加入一定量有机溶剂,边加热边搅拌直至溶剂完全挥发,得到混合物A;

(4)在混合物A上滴入少量乙醇或甲醇,得到混合物B;

(5)将混合物B用压片机在15‑40MPa下压制后,于40‑90℃中真空干燥5‑20小时,待冷却降温后取出,得到电极A;

(6)在密闭反应器中加入一定量的电极A、蒸馏水、聚合单体溶液、交联剂、引发剂,并通入过量惰性气体进入该反应器,然后在惰性气氛下保持30‑120分钟;

(7)反应器继续保持惰性气氛,然后升温到40‑90℃,保温1‑6小时,降温至常温;

(8)将步骤(7)的反应器中的电极取出,用大量清水冲洗,在50‑80℃条件下真空干燥6小时以上可得到电极B;

(9)将电极B黏贴到涂有导电胶的集流板上,真空干燥即得到成品改性的碳电极C。

2.如权利要求1所述的一种植物纤维掺杂及聚合改性活性炭碳电极的制备方法,其特征在于:步骤(2)中,所述的植物纤维为甘蔗纤维、竹子纤维、秸秆纤维、木质纤维等的任意一种。

3.如权利要求1所述的一种植物纤维掺杂及聚合改性活性炭碳电极的制备方法,其特征在于:步骤(3)中,按照重量份数,所述的活性炭为70‑85份、所述的植物纤维为5‑10份、所述的导电剂为5‑10份、所述的粘结剂为5‑10份,所述的有机溶剂的质量为前述几种物质混合总质量的1‑10倍。

4.如权利要求3所述的一种植物纤维掺杂及聚合改性活性炭碳电极的制备方法,其特征在于:所述的导电剂为乙炔黑、石墨粉、碳纳米管或石墨烯中的任意一种或几种组合,所述的粘结剂为聚四氟乙烯或聚偏氟乙烯。

5.如权利要求3所述的一种植物纤维掺杂及聚合改性活性炭碳电极的制备方法,其特征在于:所述的有机溶剂为无水乙醇或氮甲基吡咯烷酮。

6.如权利要求1所述的一种植物纤维掺杂及聚合改性活性炭碳电极的制备方法,其特征在于:步骤(6)中,按照重量份数,在密闭反应器中加入所述的电极A 为1‑2份、所述的蒸馏水为5‑20份、所述的聚合单体溶液为1‑20份、所述的交联剂为0.1‑5份、所述的引发剂为

0.1‑5份。

7.如权利要求1所述的一种植物纤维掺杂及聚合改性活性炭碳电极的制备方法,其特征在于:步骤(6)中,所述的聚合单体为丙烯酰胺、丙烯腈或者丙烯酸的任意一种。

8.如权利要求1所述的一种植物纤维掺杂及聚合改性活性炭碳电极的制备方法,其特征在于:步骤(6)中,所述的引发剂为过硫酸盐,包括过硫酸钾、过硫酸铵或过硫酸钠等的任意一种。

9.如权利要求1所述的一种植物纤维掺杂及聚合改性活性炭碳电极的制备方法,其特征在于:步骤(6)中,所述的交联剂为N,N-亚甲基双丙烯酰胺、二乙烯基苯、二异氰酸酯等的任意一种。

10.如权利要求1所述的一种植物纤维掺杂及聚合改性活性炭碳电极的制备方法,其特征在于:步骤(9)中所述的导电胶为炭系导电胶、银系导电胶、金系导电胶或者铜系导电中的任意一种,所述的集流板为金属集流板或者碳集流板。