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一種用于直接甲醇燃料電池的碳纖維及其制備方法與流程

文檔序號:11103384閱讀:來源:國知局

技術特征:

1.一種用于直接甲醇燃料電池的碳纖維的制備方法,其特征在于,包括如下步驟:

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

(2)將得到的聚丙烯腈分散液置于靜電紡絲注射噴頭中,靜電紡絲,收集得到聚丙烯腈纖維;

(3)將收集的聚丙烯腈纖維置于馬弗爐中,升溫預氧化,停止加熱,冷卻至室溫;

(4)將預氧化后冷至室溫的聚丙烯腈纖維置于管式爐中,氮氣氛圍下,升溫炭化處理,停止加熱,冷卻至室溫,得到所述用于直接甲醇燃料電池的碳纖維。

2.根據權利要求1所述的一種用于直接甲醇燃料電池的碳纖維的制備方法,其特征在于,步驟(1)中,所述聚丙烯腈與二甲基甲酰胺的料液比為1:10~1.8:10g/mL。

3.根據權利要求1所述的一種用于直接甲醇燃料電池的碳纖維的制備方法,其特征在于,步驟(1)中,所述磁力攪拌的轉速為1000~3000r/min,攪拌的時間為2~4h。

4.根據權利要求1所述的一種用于直接甲醇燃料電池的碳纖維的制備方法,其特征在于,步驟(2)中,所述靜電紡絲的參數為:電壓為10~20kV,接收距離為10~20cm,噴頭注射速度為0.4~0.6mL/h,紡絲時間為1-10h。

5.根據權利要求1所述的一種用于直接甲醇燃料電池的碳纖維的制備方法,其特征在于,步驟(3)中,所述升溫的速率為10~60℃/min;所述升溫是升溫至250-280℃;所述預氧化的時間為1~3h。

6.根據權利要求1所述的一種用于直接甲醇燃料電池的碳纖維的制備方法,其特征在于,步驟(4)中,所述炭化處理的溫度為900~1300℃;所述炭化處理的時間為20~40min。

7.根據權利要求1所述的一種用于直接甲醇燃料電池的碳纖維的制備方法,其特征在于,步驟(4)中,所述升溫的程序為:以升溫速率3~10℃/min緩慢升溫到600~700℃,保溫30~40min;隨后以升溫速率3~10℃/min緩慢升溫到900~1300℃。

8.由權利要求1~7任一項所述制備方法制得的一種用于直接甲醇燃料電池的碳纖維。

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