一种用于直接甲醇燃料电池的碳纤维及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种用于直接甲醇燃料电池的碳纤维及其制备方法。该制备方法包括如下步骤：（1）制备分散液；（2）静电纺丝；（3）预氧化；（4）炭化处理。本发明专利技术碳纤维用于直接甲醇燃料电池，所述碳纤维设置在直接甲醇燃料电池阳极侧阳极集电板和膜电极中间的镂空部，有效阻止直接甲醇燃料电池在运行尤其是高浓度溶液运行的情况下带来的甲醇穿透，从而提高电池性能。本发明专利技术制备方法简单、绿色环保、对人体无害、无污染。

Carbon fiber for direct methanol fuel cell and preparation method thereof

The invention discloses a carbon fiber used for a direct methanol fuel cell and a preparation method thereof. The preparation method comprises the following steps: (1) preparation of dispersion; (2) electrospinning; (3) pre oxidation; (4) carbonization. The carbon fiber of the invention is used for direct methanol fuel cell, the hollow part of the carbon fiber is arranged in the direct methanol fuel cell anode anode plate and membrane electrode in the middle, effectively prevent the direct methanol fuel cell operation in especially high concentration solution under the condition of running the methanol penetration, so as to improve the performance of the battery. The preparation method of the invention is simple, green and environment-friendly, harmless and pollution-free to human bodies.

【技术实现步骤摘要】
一种用于直接甲醇燃料电池的碳纤维及其制备方法
本专利技术涉及直接甲醇燃料电池
，尤其涉及一种用于直接甲醇燃料电池的碳纤维及其制备方法。
技术介绍
燃料电池与传统意义上的普通电池有着本质上的差别。燃料电池只要源源不断地提供氧化剂和燃料，就可以实现持续的发电。相反，普通电池由于不可以长时间持续的供给化学原料，因此无法实现无限供电。被动式直接甲醇燃料电池系统使用甲醇溶液作为燃料，通常利用毛细原理以及重力来运作，它具有很多的优点，能量密度高、燃料资源丰富、价格便宜、系统方便、体积细小、运行简单、噪声小以及无污染等优点，被认为是未来最有希望应用于便携式设备和交通工具的化学电源。然而在直接甲醇燃料电池中，甲醇溶液往往穿过集电板开孔区域，直接与膜电极接触，在运行尤其是高浓度溶液运行的情况下容易引起甲醇穿透现象，造成膜电极催化剂“中毒”等问题，对电池性能的消极影响不容忽视，限制了直接甲醇燃料电池实现商业化。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服上述现有技术的缺点和不足，提供一种用于直接甲醇燃料电池的碳纤维及其制备方法。本专利技术通过静电纺丝技术以及热处理工艺制得碳纤维，用于直接甲醇燃料电池阳极侧本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于直接甲醇燃料电池的碳纤维的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：（1）将聚丙烯腈粉末添加到二甲基甲酰胺中，磁力搅拌分散，得到聚丙烯腈分散液；（2）将得到的聚丙烯腈分散液置于静电纺丝注射喷头中，静电纺丝，收集得到聚丙烯腈纤维；（3）将收集的聚丙烯腈纤维置于马弗炉中，升温预氧化，停止加热，冷却至室温；（4）将预氧化后冷至室温的聚丙烯腈纤维置于管式炉中，氮气氛围下，升温炭化处理，停止加热，冷却至室温，得到所述用于直接甲醇燃料电池的碳纤维。

【技术特征摘要】
1.一种用于直接甲醇燃料电池的碳纤维的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：（1）将聚丙烯腈粉末添加到二甲基甲酰胺中，磁力搅拌分散，得到聚丙烯腈分散液；（2）将得到的聚丙烯腈分散液置于静电纺丝注射喷头中，静电纺丝，收集得到聚丙烯腈纤维；（3）将收集的聚丙烯腈纤维置于马弗炉中，升温预氧化，停止加热，冷却至室温；（4）将预氧化后冷至室温的聚丙烯腈纤维置于管式炉中，氮气氛围下，升温炭化处理，停止加热，冷却至室温，得到所述用于直接甲醇燃料电池的碳纤维。2.根据权利要求1所述的一种用于直接甲醇燃料电池的碳纤维的制备方法，其特征在于，步骤（1）中，所述聚丙烯腈与二甲基甲酰胺的料液比为1:10~1.8:10g/mL。3.根据权利要求1所述的一种用于直接甲醇燃料电池的碳纤维的制备方法，其特征在于，步骤（1）中，所述磁力搅拌的转速为1000~3000r/min，搅拌的时间为2~4h。4.根据权利要求1所述的一种用于直接甲醇燃料电池的碳纤维的制备方法，其特...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈永辉，李宗涛，汤勇，梁观伟，丁鑫锐，袁伟，
申请(专利权)人：华南理工大学，
类型：发明
国别省市：广东,44