[发明专利]铜硅一体化电极及其制备方法有效
申请号: | 201711483802.2 | 申请日: | 2017-12-29 |
公开(公告)号: | CN108335800B | 公开(公告)日: | 2020-12-11 |
发明(设计)人: | 张志佳;王佳敏;关新新;康建立 | 申请(专利权)人: | 天津工业大学 |
主分类号: | H01B13/00 | 分类号: | H01B13/00;H01B1/04;H01B1/02 |
代理公司: | 北京辰权知识产权代理有限公司 11619 | 代理人: | 郝雅娟 |
地址: | 300387 *** | 国省代码: | 天津;12 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 一体化 电极 及其 制备 方法 | ||
1.一种铜硅一体化电极的制备方法,其特征在于,所述方法包括如下步骤:首先制备生坯:将粒径为200nm的硅粉与粒径为5μm的铜粉进行混合,得到铜硅混合粉末,将铜硅混合粉末球磨50h,得到铜硅复合粉,硅粉占铜硅混合粉末的质量百分比为5%;溶剂混合:将铜硅复合粉与聚丙烯腈和N-甲基吡咯烷酮混合,得到第一混合物,在第一混合物中,铜硅复合粉的质量百分比为3%,聚丙烯腈的质量百分比为3.39%;研磨:对第一混合物进行研磨,得到铸膜液;刮膜:将铸膜液置于刮膜板上,使用刮膜器对铸膜液进行刮膜处理;随后将刮膜后的铸膜液放入水中进行溶剂-非溶剂相转换,得到生坯;烧结:烧结分为两步,首先在空气中对生坯进行加热,其中,升温速度为8℃/min,加热温度在500℃,保温4h,之后得到不含有机物的生坯,随后在氢气气氛下将不含有机物的生坯还原,其中,升温速度为13℃/min,烧结温度在800℃,保温45min,之后得到还原后的多孔铜硅膜;制备电极:将还原后的多孔铜硅膜在辊压机上辊压后即可得到铜硅一体化电极,通过合理的设计硅粉与铜粉的粒径,并通过设计球磨时间,得到了硅粉、铜粉分散均匀的铜硅混合粉,为之后与有机物进行混合提供了原料;通过铜硅粉末与有机物之间的配比设计,得到了粘度适中的铸膜液,从而保证之后的刮膜步骤能够顺利进行;利用刮膜技术,通过控制刮膜棒和刮膜板之间空隙的大小从而控制金属膜的厚度,得到生坯后选用合适的烧结参数,这种制备方法提供了充足的空间缓解循环过程中的体积变化,且使纳米粒子分散在具有3维贯通结构的多孔铜膜上,减小了纳米粒子的团聚。
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