[发明专利]高强高韧碳纳米管复合相变纤维、其制备方法及应用

权利要求书

1.高强高韧碳纳米管复合相变纤维于制备可穿戴环境能源收集器件中的应用，所述高强高韧碳纳米管复合相变纤维的制备方法包括：

以碳纳米管纤维作为阴极，并与阳极、电解液共同构建电化学反应体系，所述电解液为包含电解质的水相体系，所述电解质选自硫酸、氯化钠、氢氧化钠、硫酸锌、氢氧化钾、氯化钾中的任意一种或两种以上的组合；

在所述碳纳米管纤维上选定的两个工位之间施加电压，或者在所述碳纳米管纤维中通以电流，从而产生气体，继而使所述碳纳米管纤维在径向和/或长度方向上产生均匀膨胀至原碳纳米管纤维的400~2000倍，其中，该选定的两个工位沿长度方向分布在所述碳纳米管纤维上的不同位置处；所述电流大小为30~90 mA，电解产生的气体选自氢气；

将得到的具有膨胀网络结构的碳纳米管纤维浸渍于相变材料溶液中，使其中的相变材料充分渗透入所述碳纳米管纤维的膨胀网络结构内部，再进行致密化处理，制得高强高韧碳纳米管复合相变纤维；所述相变材料溶液包括相变材料和溶剂，其中，所述相变材料选自硬脂酸、软脂酸、肉豆蔻酸、月桂酸、正十八烷、石蜡、聚乙二醇中的任意一种或两种以上的组合，所述溶剂选自水、乙醚、二甲苯、丙酮中的任意一种或两种以上的组合，所述相变材料溶液中相变材料的浓度为10~30wt%；

所述高强高韧碳纳米管复合相变纤维包括碳纳米管纤维和相变材料，所述相变材料均匀分布于所述碳纳米管纤维内部和/或所述碳纳米管纤维形成的网络结构中，所述高强高韧碳纳米管复合相变纤维中相变材料的含量为35~70 wt%，所述高强高韧碳纳米管复合相变纤维的相变温度为50~65℃，相变潜热在105.9 J/g以上，拉伸强度在2 GPa以上，能够在任意形状下进行电能到热能的转换与储存，密度为0.5~1.5 g/cm³。

2.根据权利要求1所述的应用，其特征在于包括：通过加捻的方式对渗透有相变材料的碳纳米管纤维进行致密化处理。