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专利号: 2018114066500
申请人: 浙江工业大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2026-08-19
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种基于静电纺丝制备电化学脱盐电极的方法,其特征在于包括以下步骤:(1)CNT/PAN静电纺丝纳米纤维膜的制备:将PAN溶于N,N-二甲基甲酰胺中,得到PAN溶液,将CNT分散液与PAN溶液混合均匀,将得到的CNT/PAN分散液作为注射液,利用静电纺丝法制得CNT/PAN静电纺丝纳米纤维膜;

(2)PANI/CNT/PAN纳米纤维膜的制备:将过硫酸铵加入盐酸溶液中制得引发剂,将步骤(1)制得的CNT/PAN纳米纤维膜置于盐酸溶液中,加入苯胺,分散均匀后加入引发剂引发聚合,聚合反应后取出产物,用去离子水和乙醇清洗后烘干,得到PANI/CNT/PAN纳米纤维膜;

(3)PB/PANI/CNT纳米纤维膜的制备:将步骤(2)制得的PANI/CNT/PAN纳米纤维膜置于氯化铁溶液,缓慢加入铁氰化钾溶液进行反应;将所得产物用去离子水和丙酮反复清洗后,真空干燥得到PB/PANI/CNT/PAN纳米纤维膜;将得到的PB/PANI/CNT/PAN纳米纤维膜置于DMF中反复清洗,溶去PAN,得到PB/PANI/CNT中空纳米纤维膜;

(4)EDI电极的制备:将步骤(3)制得的PB/PANI/CNT中空纳米纤维膜为EDI负极活性材料,以活性炭为EDI正极活性材料,以聚偏氟乙烯为粘结剂,以导电炭黑为导电剂,加入N-甲基吡咯烷酮反复研磨至浆状物,均匀涂覆于石墨片上,制得EDI电极。

2.如权利要求1所述的一种基于静电纺丝制备电化学脱盐电极的方法,其特征在于:步骤(1)中,所述PAN与N,N-二甲基甲酰胺的质量比为1:2.5 3.5,CNT/PAN溶液中CNT浓度为10~

20wt%,CNT分散液的浓度为25 35wt%,PAN浓度为20 30wt%,CNT分散液与PAN溶液的体积比~ ~ ~为0.9 1.1:1。

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3.如权利要求1所述的一种基于静电纺丝制备电化学脱盐电极的方法,其特征在于:步骤(1)中,所述静电纺丝操作条件:湿度为35 45%,电压为14 18kV,喷丝口和接收板间的距~ ~离为12 18cm,注射速度为0.2 0.4mL/h。

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4.如权利要求1所述的一种基于静电纺丝制备电化学脱盐电极的方法,其特征在于:步骤(2)中,所述盐酸溶液的浓度为0.5 1.5mol/L,过硫酸铵与苯胺的摩尔比为0.95 1.05:1,~ ~苯胺与盐酸溶液的体积比为0.045 0.047:1。

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5.如权利要求1所述的一种基于静电纺丝制备电化学脱盐电极的方法,其特征在于:步骤(2)中,所述CNT/PAN纳米纤维膜与盐酸溶液的面积体积比为4×4 5×5cm2:20mL。

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6.如权利要求1所述的一种基于静电纺丝制备电化学脱盐电极的方法,其特征在于:步骤(2)中,所述含有CNT/PAN纳米纤维膜的盐酸溶液与引发剂的体积比为1:0.95 1.05,聚合~反应时间为15 25min。

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7.如权利要求1所述的一种基于静电纺丝制备电化学脱盐电极的方法,其特征在于:步骤(3)中,所述铁氰化钾溶液和氯化铁溶液中Fe3+浓度为0.010 0.015mol/L。

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8.如权利要求7所述的一种基于静电纺丝制备电化学脱盐电极的方法,其特征在于:所述氯化铁溶液与铁氰化钾溶液的体积比为3 5:2。

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9.如权利要求1所述的一种基于静电纺丝制备电化学脱盐电极的方法,其特征在于:步骤(3)中,所述反应在油浴中进行,反应温度为55 65℃,反应时间为5 7h;干燥温度为40 80~ ~ ~℃,干燥时间为9 15h。

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10.如权利要求1所述的一种基于静电纺丝制备电化学脱盐电极的方法,其特征在于:步骤(4)中,负极活性材料或正极活性材料与粘结剂、导电剂的质量比为7 8:1 1.5:1.5,负~ ~极活性材料或正极活性材料与N-甲基吡咯烷酮的质量体积比为1g:8 10mL,按石墨片面积~为3×3cm2计,所述浆状物的涂覆量为7 13mg。

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