【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于储能电池领域,具体涉及一种二次电池中空气电极用碳纤维材料,其碳材料掺杂氮和磷,具有多孔结构,应用于二次空气电池正极,具有较高的能量密度和功率密度。
技术介绍
当前全球的能源供给日趋匮乏,人们正在探索新的能源。燃料电池作为高效、洁净、利用能源的新技术,已成为当今世界能源领域的开发热点。二次空气电池是一类特殊的燃料电池,也是新一代绿色二次电池的代表之一,具有成本低、无毒、无污染、比功率高、比能量高等优点,既有丰富的资源,还能再生利用,而且结构简单,是很有发展和应用前景的新能源。如何制备出高性能、长寿命、低成本的空气电极,是金属空气电池能否得到广泛应用的关键。将碳纸、碳布、碳纳米纤维以及碳纳米管作为电极材料,贵金属作为催化剂应用于电极能很好地提高空气电极的性能,但是其高昂的价格限制了其应用。很多研究表明,氮和磷掺杂使碳表面形成了缺陷和功能团,改变了碳材料的物理化学特性,使碳材料的电化学性能也得到了提升。
技术实现思路
本专利技术提供一种二次电池中空气电极用氮磷双掺杂多孔碳纳米纤维材料的制备方法。本专利技术的技术方案是:(1)将2.8ml苯胺溶液加入到50ml一定质量分数的植酸水溶液中加热搅拌生成苯胺-植酸的盐溶液,然后冷却到一定温度;(2)称取1.716g过硫酸铵溶解在6ml去离子水中,并冷却到一定温度;(3)将步骤(1)和(2)制备所得溶液迅速混合,混合后的溶液静置于冰水浴中 ...
【技术保护点】
一种二次电池中空气电极用氮磷双掺杂多孔碳纳米纤维材料的制备方法,其特征在于具体步骤为:(1)将2.8ml苯胺溶液加入到50ml一定质量分数的植酸水溶液中加热搅拌生成苯胺‑植酸的盐溶液,然后冷却到一定温度;(2)称取1.716g过硫酸铵溶解在6ml去离子水中,并冷却到一定温度;(3)将步骤(1)和(2)制备所得溶液迅速混合,混合后的溶液静置于冰水浴中一段时间,制得聚苯胺水凝胶;(4)将步骤(3)制得聚苯胺水凝胶浸入水中洗涤,然后经72h冻干生成聚苯胺气凝胶;(5)将步骤(4)制得聚苯胺气凝胶在一定温度Ar气保护下碳化,即制得多孔碳纳米纤维材料。
【技术特征摘要】
1.一种二次电池中空气电极用氮磷双掺杂多孔碳纳米纤维材料的制备方法,其特征在
于具体步骤为:
(1)将2.8ml苯胺溶液加入到50ml一定质量分数的植酸水溶液中加热搅拌生成苯胺-植
酸的盐溶液,然后冷却到一定温度;
(2)称取1.716g过硫酸铵溶解在6ml去离子水中,并冷却到一定温度;
(3)将步骤(1)和(2)制备所得溶液迅速混合,混合后的溶液静置于冰水浴中一段时间,
制得聚苯胺水凝胶;
(4)将步骤(3)制得聚苯胺水凝胶浸入水中洗涤,然后经72h冻干生成聚苯胺气凝胶;
(5)将步骤(4)制得聚苯胺气凝胶在一定温度Ar气保护下碳化,即制得多孔碳纳米纤维
材料。
2.如权利要求1所述的一种二次电池中空气电极用氮磷双掺杂多孔碳纳米纤维材料
的制备方法,其特征在于:所述步骤(1)中植酸的质量分数是5%~10%。
3.如权利要求1所述的一种二次电池中空气电极用氮磷双掺杂多孔碳纳米纤维材料
的制备方法,其特征在于:所述步骤(1)中加热温度是80~100℃。
4.如权利要求1所述的一种二次电池中空气电极用氮磷双掺杂多孔碳纳米纤维材料
的制备方法,其...
【专利技术属性】
技术研发人员:朱永明,胡会利,许春阳,滕祥国,
申请(专利权)人:哈尔滨工业大学威海,
类型:发明
国别省市:山东;37
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