改进的乳液和悬浮液聚合方法，和产生自该方法的碳的改进的电化学性能技术

本申请涉及制备凝胶形式聚合物颗粒的方法和由此制备的碳材料。所述碳材料包含提高的电化学性能并且在多种电子装置的任一种中具有用途，例如在超级电容器或电池中作为电极材料。还可以通常采用本文中所述方法通过改进控制聚合物和第二相之间的酸性和碱性物质的扩散来改进乳液和/或悬浮液聚合方法。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】背景
本专利技术通常涉及通过采用酸饱和的第二相经由乳液法或悬浮液法制备非块体聚合树脂材料的新颖方法，和其中所述材料碳化导致电化学性能预料不到的改善。本文也可以通常采用该方法通过改善聚合物和第二相之间酸性和碱性物质扩散的控制而改善乳液和悬浮液聚合方法。相关技术的描述活性炭通常应用在电存储和分配装置中。活性炭的表面积、导电率和孔隙率允许设计具有所需的电化学性能的电学装置。双电层电容器(EDLC或“超级电容器”)为这类装置的实例。EDLC通常具有由活性炭材料和合适的电解质制成的电极，并且与更常用的电容器相比具有极高的能量密度。EDLC的典型用途包括在需要用于数据传输或峰值功率运行的功率短脉冲的装置(例如无线调制解调器、移动电话、数码相机和其它手提电子装置)中的能量存储和分配。EDLC还通常在诸如电动汽车、火车、公共汽车等的电动交通工具中使用。电池是另一种常用的能量存储和分配装置，该装置经常包含活性炭材料(例如作为阳极材料、集电器或导电性增强剂)。例如，具有夹杂有锂的含碳阳极的锂/碳电池代表有前景的能量存储装置。其他类型的含碳电池包括使用多孔碳作为空气电极的集电器的锂空气电池，以及经常在本文档来自技高网...

【技术保护点】
借助乳液法或悬浮液法制造凝胶形式的聚合物颗粒的方法，所述方法包括制备反应物混合物，所述反应物混合物包含含有一种或多种酚类化合物和一种或多种交联化合物的单体组分，和载体流体，其中:a.载体流体含有小于50wt％环己烷，基于载体流体的总重量，b.单体组分聚合形成凝胶形式的聚合物颗粒，和c.载体包括酸、碱、或催化剂，或其组合，各种物质的浓度为饱和极限的至少50％，和d.凝胶形式的聚合物颗粒的体均粒度(Dv,50)大于或等于1mm。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2013.03.13 US 61/780,2871.借助乳液法或悬浮液法制造凝胶形式的聚合物颗粒的方法，所述方法包括制备反应物混合物，所述反应物混合物包含含有一种或多种酚类化合物和一种或多种交联化合物的单体组分，和载体流体，其中:a.载体流体含有小于50wt％环己烷，基于载体流体的总重量，b.单体组分聚合形成凝胶形式的聚合物颗粒，和c.载体包括酸、碱、或催化剂，或其组合，各种物质的浓度为饱和极限的至少50％，和d.凝胶形式的聚合物颗粒的体均粒度(Dv,50)大于或等于1mm。2.借助乳液法或悬浮液法制造凝胶形式的聚合物颗粒的方法，所述方法包括制备反应物混合物，所述反应物混合物包含含有一种或多种酚类化合物和一种或多种交联化合物的单体组分，和载体流体，其中：a.单体组分聚合形成凝胶形式的聚合物颗粒，b.载体流体不含表面活性剂或者含有浓度小于临界胶束浓度的表面活性剂，和c.载体包括酸、碱、或催化剂，或其组合，各种物质的浓度为饱和极限的至少50％，和d.凝胶形式的聚合物颗粒的体均粒度(Dv,50)大于或等于1mm。3.借助乳液法或悬浮液法制造凝胶形式的聚合物颗粒的方法，所述方法包括制备反应物混合物，所述反应物混合物包含含有一种或多种酚类化合物和一种或多种交联化合物的单体组分，和载体流体，其中：a.单体组分聚合形成凝胶形式的聚合物颗粒，和b.载体流体含有小于50wt％环己烷，基于载体流体的总重量，c.载体流体不含表面活性剂或者含有浓度小于临界胶束浓度的表面活性剂，和d.载体包括酸、碱、或催化剂，或其组合，各种物质的浓度为饱和极限的至少50％，和e.聚合物颗粒的体均粒度(Dv,50)小于或等于1mm。4.权利要求1或2的方法，其中凝胶形式的聚合物颗粒的体均粒度(Dv,50)大于或等于2mm。5.权利要求1或2的方法，其中凝胶形式的聚合物颗粒的体均粒度(Dv,50)大于或等于4mm。6.权利要求1-3任何一项的方法，其中载体流体包括一种或多种植物油、一种或多种矿物油、一种或多种氯化烃、一种或多种石蜡油，或其任何混合物。7.权利要求1-3任何一项的方法，其中单体组分是含一种或多种催化剂的含水混合物。8.权利要求7的方法，其中催化剂包括碳酸铵、碳酸氢铵、乙酸铵、氢氧化铵，或其任何混合物。9.权利要求1-3任何一项的方法，其中单体组分是含一种或多种催化剂的含水混合物，和其中一种或多种催化剂包括碱式盐、有机酸，或其任何混合物。10.权利要求9的方法，其中有机酸是乙酸、甲酸、丙酸、马来酸、草酸、尿酸、乳酸，或其任何混合物。11.权利要求1-3任何一项的方法，进一步包括搅拌所述反应混合物。12.权利要求1-3任何一项的方法，进一步包括加热所述反应物混合物到约30℃-约150℃的温度。13.权利要求1-3任何一项的方法，其中在聚合过程中，单体组分的pH小于7。14.权利要求1-3任何一项的方法，其中在借助乳液法或悬浮液法制造凝胶形式的聚合物颗粒之前，将一种或多种酚类化合物和一种或多种交联化合物彼此预聚形成预聚物。15.权利要求1-3任何一项的方法，其中反应混合物进一步包括0.01％-20％的分子量为约100道尔顿-约2,000道尔顿的非离子表面活性剂。16.权利要求1-3任何一项的方法，进一步包括在惰性气氛内，在约500℃-约2,400℃的温度下，加热凝胶形式的聚合物颗粒以制备热解颗粒。17.权利要求16的方法，其中热解颗粒的总孔容大于0.5cm3/g和gerameter(GM)大于或等于21。18.一种电极，它包括根据权利要求17的方法制备的活化的热解颗粒。19.一种电能存储装置，它包括根据权利要求17的方法制备的活化的热解颗粒。20.权利要求1-3任何一项的方法，其中载体流体在100kPa的压力下的沸点为81℃或更大。21.权利要求1-3任何一项的方法，进一步包括将聚合物颗粒与载体流体分离用以提供分离的凝胶形式的聚合物颗粒。22.权利要求1-3任何一项的方法，其中在聚合过程中，单体组分的pH大于7。23.权利要求1-3任何一项的方法，其中当单体组分聚合形成凝胶形式的聚合物颗粒时，反...

【专利技术属性】
技术研发人员：J·F·卢德维克，董星，S·P·奎莱史，G·科纳泽克，B·E·科龙，K·格拉米塔，H·R·科斯坦蒂诺，
申请(专利权)人：ENERG二技术股份有限公司，佐治亚太平洋化工品有限公司，
类型：发明
国别省市：美国;US