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一種納米纖維素基碳纖維網格無紡布柔性電極的制備方法與流程

文檔序號:11938153閱讀:來源:國知局

技術特征:

1.一種納米纖維素基碳纖維網格無紡布柔性電極的制備方法,包括步驟如下:

步驟一、不同種類的纖維素原料(木漿、竹漿、棉漿)利用TEMPO催化氧化、超聲分散、真空旋轉濃縮等步驟制備得到CNFs懸浮液,其中CNFs的質量分數為0.5%~1.2%;

步驟二、將一定量不同種類催化脫水劑加入到步驟一所得到的CNFs懸浮液中,劇烈攪拌10~60min、真空除泡5~60min得到CNFs紡絲原液;

步驟三、將30ml步驟二所得到的CNFs紡絲原液注入到50ml的注射器中,利用微量注射泵控制CNFs紡絲原液以一定流量(2.5-5.5ml/h)通過內徑為0.41mm的平頭針頭進入凝固浴中,其中CNFs網格無紡布大小及編織結構通過利用數控設備控制平頭針頭的運動編織策略來實現,編織完成后CNFs網格布在凝固浴中老化30min;

步驟四、將步驟三所得到的CNFs網格布在30~100℃、限域條件下干燥1~6h,制備出干態CNFs網格無紡布;

步驟五、將步驟四所得到的干態CNFs網格無紡布在限域以及特定溫度條件下各預氧化30min,得到預氧化CNFs網格無紡布;

步驟六、將步驟五所得到的預氧化CNFs網格無紡布在限域,不同氣氛,特定溫度條件下碳化一定時間,得到納米纖維素基碳纖維網格無紡布柔性電極材料。

2.根據權利要求1所述的制備方法,其特征在于,步驟二中所述的不同種類催化脫水劑包括NH4H2PO4、(NH4)2HPO4、NH4HSO4和(NH4)2SO4、硫脲以及尿素等。

3.根據權利要求1所述的制備方法,其特征在于,步驟二中加入的催化脫水劑百分含量(催化脫水劑/(催化脫水劑+CNFs))為5%~20%。

4.根據權利要求1所述的制備方法,其特征在于,步驟四中限域條件為2D限域條件,即在干燥過程中產生一個2D張力環境。

5.根據權利要求1所述的制備方法,其特征在于,步驟五中限域條件為2D限域條件,即在預氧化過程中產生一個2D張力環境。

6.根據權利要求1所述的制備方法,其特征在于,步驟五中特定溫度為120、165、210、230、250、270、290、310℃。

7.根據權利要求1所述的制備方法,其特征在于,步驟六中限域條件為2D限域條件,即在碳化過程中產生一個2D張力環境。

8.根據權利要求1所述的制備方法,其特征在于,步驟六中不同氣氛為N2、Ar以及Ar+H2混合氣。

9.根據權利要求1所述的制備方法,其特征在于,步驟六中特定溫度為600℃、1100℃。

10.根據權利要求1所述的制備方法,其特征在于,步驟六中碳化時間為30~60min。

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