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专利号: 2018110042070
申请人: 浙江理工大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 基本电气元件
更新日期:2024-09-06
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种应用于锂硫电池隔层的表面微氧化纳米碳纤维膜的制备方法,其特征在于包括以下步骤:(1)丝素的制备:蚕茧经过脱胶,溶解,透析,干燥,静电纺丝制成丝素;

(2)纺丝液的配置:干燥的丝素与助纺剂混合后得到混合物,该混合物溶于甲酸中充分搅拌后得到均匀纺丝液;其中,助纺剂占所述混合物总重量的1-10 %;

(3)丝素纳米纤维制备:将步骤(2)得到的纺丝液通过静电纺丝或离心纺丝制成蚕丝纳米纤维膜;

(4)丝素纳米碳纤维膜制备:将步骤(3)所获得的纤维膜在600-1000℃的温度范围内进行高温碳化,制得纳米碳纤维膜。

2.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于:步骤(2)中,所述的助纺剂选自聚氧化乙烯(PEO)、聚丙烯酰胺、聚乙烯醇、聚乙烯吡咯烷酮、改性石蜡树脂,卡波树脂、聚丙烯酸、聚丙烯酸酯共聚乳液、顺丁橡胶、丁苯橡胶、聚氨酯、改性聚脲、低分子聚乙烯蜡中的一种或多种组合。

3.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于:步骤(3)中,采用静电纺丝时,静电纺丝电压为5-25 kV,接收距离5-30 cm,空气湿度 5-55%。

4.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于:步骤(4)中所述的纤维膜在高温碳化之前在180-280℃的温度范围内进行预氧化,时间为150 min。

5.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于:步骤(4)中所述的高温碳化时间为120 min。

6.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于:步骤(1)丝素的制备方法具体是:a、蚕丝脱胶:桑蚕丝用质量浓度为0.1 %的 Na2CO3溶液以1:50浴比在100℃下煮沸30 分钟,重复三次,得到脱胶丝素;

b、丝素溶解:配制 CaCl2∶H2O∶C2H5OH摩尔比为1∶8∶2的混合溶剂,将丝素纤维以1:10的浴比,置于 75±2℃的水浴锅内恒温搅拌,直至完全溶解即得棕黄色的丝素—氯化钙溶液;

c、丝素溶液透析:将步骤b所得的丝素-氯化钙溶液导入洁净透析袋中,封口,用去离子水透析3天,之后过滤除去固体杂质放入冰箱冷冻12小时以上;

d、丝素冷冻干燥膜的制备:将步骤c所获得的冷冻丝素-氯化钙溶液在-50℃,10-50 Pa 条件下进行冷冻干燥约24小时,得到干燥的丝素。

7.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于:步骤(2)中,所述的甲酸质量浓度范围是88-98%。