[发明专利]一种用于直接甲醇燃料电池的碳纤维及其制备方法

权利要求书

1.一种用于直接甲醇燃料电池的碳纤维的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

（1）将聚丙烯腈粉末添加到二甲基甲酰胺中，磁力搅拌分散，得到聚丙烯腈分散液；

（2）将得到的聚丙烯腈分散液置于静电纺丝注射喷头中，静电纺丝，收集得到聚丙烯腈纤维；

（3）将收集的聚丙烯腈纤维置于马弗炉中，升温预氧化，停止加热，冷却至室温；

（4）将预氧化后冷至室温的聚丙烯腈纤维置于管式炉中，氮气氛围下，升温炭化处理，停止加热，冷却至室温，得到所述用于直接甲醇燃料电池的碳纤维。

2.根据权利要求1所述的一种用于直接甲醇燃料电池的碳纤维的制备方法，其特征在于，步骤（1）中，所述聚丙烯腈与二甲基甲酰胺的料液比为1:10~1.8:10g/mL。

3.根据权利要求1所述的一种用于直接甲醇燃料电池的碳纤维的制备方法，其特征在于，步骤（1）中，所述磁力搅拌的转速为1000~3000r/min，搅拌的时间为2~4h。

4.根据权利要求1所述的一种用于直接甲醇燃料电池的碳纤维的制备方法，其特征在于，步骤（2）中，所述静电纺丝的参数为：电压为10~20kV，接收距离为10~20cm，喷头注射速度为0.4~0.6mL/h，纺丝时间为1-10h。

5.根据权利要求1所述的一种用于直接甲醇燃料电池的碳纤维的制备方法，其特征在于，步骤（3）中，所述升温的速率为10~60℃/min；所述升温是升温至250-280℃；所述预氧化的时间为1~3h。

6.根据权利要求1所述的一种用于直接甲醇燃料电池的碳纤维的制备方法，其特征在于，步骤（4）中，所述炭化处理的温度为900~1300℃；所述炭化处理的时间为20~40min。

7.根据权利要求1所述的一种用于直接甲醇燃料电池的碳纤维的制备方法，其特征在于，步骤（4）中，所述升温的程序为：以升温速率3~10℃/min缓慢升温到600~700℃，保温30~40min；随后以升温速率3~10℃/min缓慢升温到900~1300℃。

8.由权利要求1~7任一项所述制备方法制得的一种用于直接甲醇燃料电池的碳纤维。