[发明专利]二氧化锰包覆中空碳纤维的电极材料的制备方法有效
| 申请号： | 201610080256.7 | 申请日： | 2016-02-05 |
| 公开（公告）号： | CN105513822B | 公开（公告）日： | 2017-09-29 |
| 发明（设计）人： | 贾哲华;徐继任;赵有华;董斌;贾成浩;陶翠 | 申请（专利权）人： | 扬州大学 |
| 主分类号： | H01G11/30 | 分类号： | H01G11/30;H01G11/40;H01G11/46;H01G11/86 |
| 代理公司： | 扬州市锦江专利事务所32106 | 代理人： | 江平 |
| 地址： | 225009 *** | 国省代码： | 江苏;32 |
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| 摘要： | |||
| 搜索关键词： | 二氧化锰 中空 碳纤维 电极 材料 制备 方法 | ||
1.二氧化锰包覆中空碳纤维的电极材料的制备方法，包括以下步骤：
1）采用水热法制备MnO2金属氧化物纳米棒；
2）将金属氧化物纳米棒与高聚物混溶于有机溶剂，得到纺丝液；
3）纺丝液经静电纺丝，制得金属氧化物/高聚物原丝；
4）将金属氧化物/高聚物原丝经过预氧化、碳化后，获得复合碳纤维；
5）将复合碳纤维经酸洗、干燥，获得中空碳纤维；
6）将KMnO4水溶液与中空碳纤维混合反应，获得二氧化锰包覆的中空碳纤维复合材料；
7）将二氧化锰包覆的中空碳纤维复合材料经无水乙醇、蒸馏水清洗后，干燥，获得载有二氧化锰的中空碳纤维；
8）将载有二氧化锰的中空碳纤维与乙炔黑、聚四氟乙烯和乙醇混合，搅拌后烘至糊状涂抹在泡沫镍表面，再烘干，压实，获得二氧化锰包覆中空碳纤维电极材料。
2.根据权利要求1所述制备方法，其特征在于：所述水热法制备金属氧化物纳米棒的水热合成温度为160℃，时间为24h。
3.根据权利要求1所述制备方法，其特征在于：所述高聚物为PAN或PVP。
4.根据权利要求1所述制备方法，其特征在于：所述有机溶剂为DMF。
5.根据权利要求1所述制备方法，其特征在于：所述静电纺丝的环境温度为≤40℃，环境湿度≤30%；纺丝电压为15kV，接收距离25cm，纺丝液流速2.5mm/min，注射器的倾斜角度为15°。
6.根据权利要求1所述制备方法，其特征在于：所述预氧化的环境温度为250℃，预氧化的时间为2h。
7.根据权利要求1所述制备方法，其特征在于：所述碳化在氮气中进行，升温速率为5℃/min，在温度为800℃条件下恒温2h。
8.根据权利要求1所述制备方法，其特征在于：所述酸洗时采用浓度为3mol/L的硝酸水溶液。
9.根据权利要求1所述制备方法，其特征在于：所述步骤6）中将KMnO4水溶液置于水热反应釜中，投入中空碳纤维，在40～100℃的条件下反应，获得二氧化锰包覆的中空碳纤维复合材料。
10.根据权利要求1所述制备方法，其特征在于：所述载有二氧化锰的中空碳纤维与乙炔黑、聚四氟乙烯的混合质量比为8～17∶1～2∶1。
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