利索能及
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专利号: 2018114402107
申请人: 青岛大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2025-04-27
缴费截止日期: 2025-12-29
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摘要:

权利要求书:

1.一种富含介孔结构的木质素基碳纤维电极,其特征在于:所述富含介孔结构的木质素基碳纤维电极为多级孔结构,孔洞结构连通,每个孔洞孔径为2nm~2μm,总孔容为0.51~

1.16 cm3/g,介孔孔容为0.12~0.72 cm3/g;碳纤维电极的拉伸强度为100~180MPa,比表面积为800~1820 m2/g;该富含介孔结构的木质素基碳纤维电极以如下方法制得:(1)将聚氧化乙烯(PEO)在60℃下加入到DMF溶液中,完全溶解后加入两亲性共聚物PEG-PPG-PEG,搅拌均匀,随后加入木质素,继续搅拌2h以上,待完全混合均匀后冷冻干燥

12h以上,得到木质素/PEO/PEG-PPG-PEG复合材料;

其中:

上述聚氧化乙烯(PEO)的粘均分子量为4×106,添加量为固体总质量的10%;所述PEG-PPG-PEG的数均分子量为1×104,添加量为固体总质量的4%;所述木质素为硫酸盐硬木木质素,其S结构单元含量和G结构单元含量比值大于2,且结构单元间的连接方式主要为β-β和β-O-4,该木质素的重均分子量为3500,木质素的添加量为固体总质量的86%;

(2)将制得的复合材料加入到熔融纺丝机中进行纺丝,纺丝温度为220℃,喷丝板规格为0.2mm×10f,纺丝速度为100 200 m/min,得到木质素/PEO/PEG-PPG-PEG复合纤维;

~

(3)将制得的复合纤维置于管式炉中,以1.5℃/min的升温速率升至260℃,恒温处理1~2h;然后以3℃/min的升温速率升温至1500℃进行碳化,时间为1~5h,即得到多孔的富含介孔结构的木质素基碳纤维电极。