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专利号: 2022101983832
申请人: 江苏科技大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2026-03-02
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种棉碳布/氮掺杂纳米碳/碳纳米管柔性一体化电极的制备方法,其特征在于,所述电极由柔性的棉碳布基底、原位合成的氮掺杂纳米碳和碳纳米管构成;所述氮掺杂纳米碳为煅烧过程中由尿素前驱体碳化得到的,呈轻薄的网状交联结构;所述柔性的棉碳布基底为煅烧过程中由棉布前驱体碳化得到,呈现交织的三维结构,纤维直径为5~20μm;所述碳纳米管管径为5~10nm,最终被网状的氮掺杂纳米碳均匀且牢固地“粘”在棉碳布基底的纤维上,通过将含有尿素和碳纳米管的棉布在惰性气氛中高温煅烧得到;具体包括以下步骤:(1)按照质量比碳纳米管:尿素为1:(75~600)g/g,将碳纳米管和尿素分散于去离子水中,充分搅拌混合均匀;再将棉布放入该混合溶液中,在室温下浸泡60~180min,实现碳纳米管在棉布的有效自组装结合;然后,转移至烘箱中干燥,干燥温度为40~60℃,烘干后得到含有尿素和碳纳米管的棉布CC+urea+CNT前驱体片;

(2)将步骤(1)制得的CC+urea+CNT前驱体片在惰性气氛中煅烧,煅烧工艺为:以3~10℃/min的速率从室温升至800~1100℃,保温1~3h,自然冷却,获得棉碳布/氮掺杂纳米碳/碳纳米管CCC‑NC‑CNT一体化电极片材料;

步骤(1)所述分散的方法为超声分散,功率为240~360W,时间为5~10min;

步骤(1)所述碳纳米管的浓度为0.5~4mg/mL;

步骤(1)所述尿素的浓度为150~600mg/mL;

步骤(2)所述惰性气氛为氮气或氩气。

2.根据权利要求1所述的一种棉碳布/氮掺杂纳米碳/碳纳米管柔性一体化电极的制备2

方法,其特征在于,步骤(1)所述棉布的大小为10~200cm。

3.根据权利要求1所述的一种棉碳布/氮掺杂纳米碳/碳纳米管柔性一体化电极的制备方法,其特征在于,步骤(1)所述碳纳米管为粉体状。