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一种梯度刚度的碳纤维毡电极及其制备方法 

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申请/专利权人:杭州幄肯新材料科技有限公司

摘要:本发明公开了一种梯度刚度的碳纤维毡电极及其制备方法,涉及电池材料领域。该梯度刚度的碳纤维毡电极采用含硝基基团的酚醛树脂衍生物通过静电纺丝工艺制备碳纤维毡电极,然后以碳源气体为原料,采用化学气相沉积工艺,在碳纤维电极毡的任一面梯度沉积固态碳;获得的梯度刚度的碳纤维毡电极具有良好的比表面积及较低的电阻率,且采用该碳纤维毡电极制得的电池具有良好的能量效率。另外,本发明还在梯度刚度的碳纤维毡电极的制备过程中加入了4‑苯基‑3‑氨基硫脲,使得梯度刚度的碳纤维毡电极具有更优的比表面积及较低的电阻率,且采用该梯度刚度的碳纤维毡电极制得的电池也具有更优的能量效率。

主权项:1.一种梯度刚度的碳纤维毡电极的制备方法,包括:采用含硝基基团的酚醛树脂衍生物通过静电纺丝制备碳纤维毡电极,然后以碳源气体为原料,通入载气,采用化学气相沉积工艺,在碳纤维电极毡的任一面梯度沉积固态碳,获得梯度刚度的碳纤维毡电极;梯度刚度的碳纤维毡电极的制备中,将含硝基基团的酚醛树脂衍生物加入到乙醇中,配制成浓度为20-30wt%的溶液,然后加入聚乙烯醇缩丁醛,混合均匀后,进行静电纺丝,阶梯式加热固化,然后在氮气氛围下,以4-6℃min的升温速率,升温至900-1100℃,碳化25-35min后,通入水蒸气,在850-950℃活化处理35-45min,降至室温取出,获得碳纤维毡电极;然后以碳源气体为原料,通入载气氩气,进行化学气相沉积,沉积温度950-1100℃,沉积时间4-7h,获得梯度刚度的碳纤维毡电极;通入水蒸气中,氮气的流速为170-180mLmin,水蒸气的流速为20-30mLmin;载气氩气的流量为0.15-0.18m3h;所述含硝基基团的酚醛树脂衍生物的制备方法,包括:采用苯酚、邻硝基对叔丁基苯酚和甲醛发生缩聚反应,制得含硝基基团的酚醛树脂衍生物。

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