[发明专利]聚丙烯腈基多级孔超薄柔性碳膜电极及其制备方法在审
| 申请号： | 201910884948.0 | 申请日： | 2019-09-19 |
| 公开（公告）号： | CN110648865A | 公开（公告）日： | 2020-01-03 |
| 发明（设计）人： | 马昌;刘昊;高飞洋;范庆超;魏成彪;史景利 | 申请（专利权）人： | 天津工业大学 |
| 主分类号： | H01G11/86 | 分类号： | H01G11/86;H01G11/24;H01G11/30;H01G11/34 |
| 代理公司： | 暂无信息 | 代理人： | 暂无信息 |
| 地址： | 300387 *** | 国省代码： | 天津;12 |
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| 摘要： | |||
| 搜索关键词： | 超薄柔性 制备 聚丙烯腈 碳膜电极 沉淀相 浸没 固化 超级电容器电极 聚丙烯腈材料 超级电容器 聚丙烯腈基 导电剂 多级孔 预氧化 粘结剂 铸膜液 自支撑 产率 成膜 碳化 碳膜 重压 定型 薄膜 转化 收缩 制作 | ||
1.一种聚丙烯腈基多级孔超薄柔性碳膜电极，其特征在于，该电极由以下制备方法得到：
(1)配制聚丙烯腈基铸膜液；
(2)将聚丙烯腈基铸膜液经过浸没沉淀相转化法得到聚丙烯腈基聚合物膜；
(3)将所述聚丙烯腈基聚合物膜固化、碳化得到自支撑特点的聚丙烯腈基多级孔超薄柔性碳膜。
2.根据权利要求1所述的一种聚丙烯腈基多级孔超薄柔性碳膜电极，其特征在于，步骤(1)中所述配制聚丙烯腈基铸膜液的具体步骤如下：
将聚丙烯腈、聚偏氟乙烯及聚乙烯吡咯烷酮依次溶解于N，N-二甲基甲酰胺中，聚丙烯腈、聚偏氟乙烯及聚乙烯吡咯烷酮的质量比为(50-100)∶(0-50)∶(105-115)；在持续搅拌下，上述物质溶解为均一相后，得到固含量为10-18％的聚丙烯腈基铸膜液。
3.根据权利要求1所述的一种聚丙烯腈基多级孔超薄柔性碳膜电极，其特征在于，步骤(2)中所述浸没沉淀相转化法的过程为：将聚丙烯腈基铸膜液在20-70℃下刮膜，刮膜厚度为50-150μm，刮膜后置于凝固浴中于20-70℃下进行相转化成膜，得到聚丙烯腈基聚合物膜。
4.根据权利要求3所述的一种聚丙烯腈基多级孔超薄柔性碳膜电极，其特征在于，所述凝固浴为浓度0-100％乙醇水溶液，或者为浓度30-90％N，N-二甲基甲酰胺水溶液。
5.根据权利要求1所述的一种聚丙烯腈基多级孔超薄柔性碳膜电极，其特征在于，步骤(3)中所述固化的过程为：将聚丙烯腈基聚合物膜在空气氛围中以1-3℃/min升温至150-300℃，恒温固化1-3h，由此得到聚丙烯腈基固化膜；步骤(3)中所述碳化的过程为：固化膜在惰性气体保护下以1-5℃/min升温至800-1400℃，恒温30-90min，由此得到聚丙烯腈基多级孔超薄柔性碳膜。
6.一种如权利要求1-5中任一项所述聚丙烯腈基多级孔超薄柔性碳膜电极的制备方法，其特征在于，该方法按照以下步骤进行：
(1)配制聚丙烯腈基铸膜液；
(2)将聚丙烯腈基铸膜液经过浸没沉淀相转化法得到聚丙烯腈基聚合物膜；
(3)将所述聚丙烯腈基聚合物膜固化、碳化得到自支撑特点的聚丙烯腈基多级孔超薄柔性碳膜。
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