[发明专利]一种聚合物包裹泡沫铜复合电极材料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于电极材料制备领域，具体涉及一种聚合物包裹泡沫铜复合电极材料及其制备方法。

背景技术

随着科技的发展，能源短缺、环境恶化等一系列问题，既需要一种环保工作效率高的新型储能系统。在众多新型储能系统中，现在常用的电极材料为活性炭、碳纳米管、石墨烯氧化镍、氧化锰、氧化钴等，导电性和循环稳定性都有一定缺陷，因此，需要研发一种导电性和循环稳定性综合功能更好的电极材料。

申请号201510414028.4公开了一种聚合物/空心硫复合电极材料的制备方法，该方法具体了以高比表面积的分子筛为载体，沉积有机盐，经高温烧结、还原、硫沉积、聚合、剔除分子筛，获得聚合物/空心硫复合电极材料；其中，分子筛为SBA-15，MCM-41，KIT-1，MSU-1的一种；有机盐为可溶于酒精的有机铜盐、有机银盐、有机铁盐和有机镍盐的一种；聚合物为聚苯胺、聚吡咯、聚噻吩、聚乙炔的一种；硫占聚合物/空心硫复合电极材料总质量的70~90%，聚合物占聚合物/空心硫复合电极材料总质量的3~10%，金属占聚合物/空心硫复合电极材料总质量的7~20%。本发明制备的聚合物/空心硫复合电极材料用于锂硫电池正极时，具有很高的比容量和优异的循环性能，在电池领域具有很好的应用前景。但是核壳机构的电极材料不够牢固，使用一段时间后，容易出现接触不良即断路，使用成本高。

申请号200580023942.0的中国专利公开了电极材料、太阳能电池及太阳能电池的制备方法。该电极材料至少含有银粉末、玻璃料和有机介质的电极材料，该电极材料的Ag含量是75wt％以上95wt％以下，且该电极材料中的平均粒径0.5μm以上3μm以下的Ag粒子和平均粒径4μm以上8μm以下的Ag粒子的含量比(平均粒径0.5μm以上3μm以下的Ag粒子)∶(平均粒径4μm以上8μm以下的Ag粒子)＝20～80wt％∶80～20wt％。本发明电极材料，由于能够稳定地将电极材料充填在已经形成于半导体基板上的电极槽内，所以能够容易且稳定地形成线宽细的电极，且防止槽内的电极发生剥离或断线。由此，由于能够通过网版印刷法稳定地制造出具有线宽细、电阻损失小的电极的高输出太阳能电池，所以能够以低成本来提供高质量的太阳能电池。但是银粉末售价高，作为半导体传感器部件，成本太高

发明内容

针对现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种聚合物包裹泡沫铜复合电极材料及其制备方法，该电极材料导电性能好，成本低，制备方法简单，对设备要求低。

为解决现有技术问题，本发明采取的技术方案为：

一种聚合物包裹泡沫铜复合电极材料，包括按重量份数计的原料：泡沫镍20-30份，银粉1-5份，泡沫铜8-27份，泡沫铝8-17份，铁粉1-8份，镍粉12-20份，润滑剂1-4份，乙酸乙酯1-9份，硫酸镁8-14份，胶粘剂0.2-0.7份，流平剂0.4-0.9份，硬脂酸钠1-8份，聚乙酸酯22.8-33.9份，聚丙烯酰胺11.3-33.2份，聚乙酰氨基苯甲酯44.8-54.9份，去离子水22-30份。

作为改进的是，上述聚合物包裹泡沫铜复合电极材料，包括按重量份数计的原料：泡沫镍25份，银粉3份，泡沫铜22份，泡沫铝12份，铁粉5份，镍粉18份，润滑剂2份，乙酸乙酯6份，硫酸镁12份，胶粘剂0.4份，流平剂0.7份，硬脂酸钠5份，聚乙酸酯28.4份，聚丙烯酰胺28.4份，聚乙酰氨基苯甲酯50.4份，去离子水28份。

作为改进的是，所述银粉、铁粉和镍粉的目数为200-400目。

上述聚合物包裹泡沫铜复合电极材料的制备方法，包括以下步骤：步骤1，称取原料，将银粉、铁粉、镍粉混合后，通电熔融得第一混合物；步骤2，将泡沫镍、泡沫铜、泡沫铝混合放入球磨机中磨碎后，加入第一混合物、润滑剂、硫酸镁、去离子水搅拌得组合物A；步骤3，将乙酸乙酯、硬脂酸钠、聚乙酸酯、聚丙烯酰胺、聚乙酰氨基苯甲酯加热融化后，投入吹膜机中吹出复合膜；步骤4，将组合物A投入与复合膜通过压印技术混成一体，即得到复合电极材料。

作为改进的是，步骤1中通电电流为10-20A。

作为改进的是，步骤2中球磨机的转速为1000-1280rpm。

作为改进的是，步骤3中复合膜的厚度为5-10微米。

有益效果

本发明聚合物包裹泡沫铜复合电极材料，通电效果好，传热速率快，且材料重量轻盈，且利用泡沫铝的吸附性，聚合物通过覆膜的形式与泡沫铜形成复合电极材料，避免了胶粘剂的使用，简化了制备步骤，降低了成本。