[发明专利]一种铝/碳复合电极的制备方法

权利要求书

1.一种铝/碳复合电极的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

(1)采用铝胚料经过压延得到铝箔，厚度为0.1μm-1000μm；

(2)将纳米碳、发泡剂制备成浆料，利用涂布机涂覆至铝箔上并进行干燥处理；

(3)利用叠片机或卷绕机，将涂有纳米碳、发泡剂的铝箔进折叠或卷绕；

(4)在≤500℃温度下，对步骤(3)所得材料进行三维反复轧制，使得纳米碳、发泡剂三维均匀分布于铝基材中；

(5)在一定温度下，将步骤(4)所得材料进行高温发泡，获得多孔铝/纳米碳复合材料；

(6)将步骤(5)所得材料放置在固定尺寸的模具中，在一定压力下进行压制，即得铝/碳复合电极。

2.根据权利要求1所述的一种铝/碳复合电极的制备方法，其特征在于，所述发泡剂选自氢化钛、氢化锆、氢化钙、氢化镁、氢化铒中的一种或两种以上的组合。

3.根据权利要求1所述的一种铝/碳复合电极的制备方法，其特征在于，发泡剂添加量为电极复合材料总重量0.1wt％-2wt％。

4.根据权利要求1所述的一种铝/碳复合电极的制备方法，其特征在于，所述步骤(2)中，纳米碳的涂层厚度为0.01-100μm。

5.根据权利要求1所述的一种铝/碳复合电极的制备方法，其特征在于，所述步骤(2)中，将纳米碳、发泡剂在醇类、酮类易挥发液体中均匀分散液得到浆料。

6.根据权利要求1所述的一种铝/碳复合电极的制备方法，其特征在于，所述步骤(4)中，三维反复轧制为对于涂有纳米碳的铝箔进行叠片后，沿垂直堆垛箔面的二维方向压延，然后叠片、卷绕，沿轴方向进行轧制，然后按照此工序反复进行N次，N≥2。

7.根据权利要求1所述的一种铝/碳复合电极的制备方法，其特征在于，所述步骤(5)中，高温发泡温度为660-800℃，发泡时间为10-120min,孔隙率为30％-98％。

8.根据权利要求1所述的一种铝/碳复合电极的制备及应用，其特征在于，铝/碳复合电极中的纳米碳含量为电极复合材料总重量的0.01％-20wt％。

9.根据权利要求1所述的一种铝/碳复合电极的制备方法，其特征在于，铝/碳复合电极中的纳米碳选自碳纳米管、富勒烯、石墨烯、氧化石墨烯中的一种或两种以上的组合；为了进一步增加与基体的相亲性，也可以选自镀镍、铜、锌、金、银的碳纳米管、富勒烯、石墨烯、氧化石墨烯中的一种或两种以上的组合。

10.一种铝/碳复合电极,其特征在于，其通过如下步骤制备得到：

(1)采用铝胚料经过压延得到铝箔，厚度为0.1μm-1000μm；

(2)将纳米碳、发泡剂制备成浆料，利用涂布机涂覆至铝箔上并进行干燥处理；

(3)利用叠片机或卷绕机，将涂有纳米碳、发泡剂的铝箔进折叠或卷绕；

(4)在≤500℃温度下，对步骤(3)所得材料进行三维反复轧制，使得纳米碳、发泡剂三维均匀分布于铝基材中；

(5)在一定温度下，将步骤(4)所得材料进行高温发泡，获得多孔铝/纳米碳复合材料；

(6)将步骤(5)所得材料放置在固定尺寸的模具中，在一定压力下进行压制，即得铝/碳复合电极。