多级孔结构导电碳材料的制备方法及用于铅酸电池的极板技术

本发明专利技术提供了一种多级孔结构导电碳材料的制备方法，将酚醛树脂溶于乙醇溶液中；将表面活性剂F127溶解于含有HCl的乙醇溶液中；然后加入正硅酸乙酯、二氧化硅胶粒和酚醛树脂乙醇溶液，将混合物转移到一个容器中，挥发乙醇，随后在100℃的反应炉中热聚合，得到淡黄色透明的薄膜，将薄膜研磨成粉末；将粉末放置于一个管式马弗炉中，在氮气气氛保护下进行碳化；将多级孔结构碳/氧化硅复合材料浸入含量为5wt.%的HF中，移除氧化硅只保留多级孔结构的碳组分，用去离子水清洗样品，然后干燥得到多级孔结构导电碳材料。本发明专利技术能有效地降低铅酸电池电极的内阻，提高活性物质利用率和充放电倍率，同时可以稳定电极结构，提高循环使用寿命。

Method for preparing multi hole structure conductive carbon material and polar plate for lead-acid battery

The invention provides a preparation method of a multi pore structure of conductive carbon materials, phenolic resin dissolved in ethanol solution; the surfactant F127 dissolved in ethanol solution containing HCl; then adding ethyl silicate, silica and phenolic resin ethanol solution, the mixture is transferred to a container, volatile ethanol, then the reaction furnace 100 DEG C in thermal polymerization, films were light yellow transparent film, grinding into powder; the powder is placed in a tube furnace, carbonized in nitrogen atmosphere protection; multilevel pore structure of carbon / silica composite material into the content of 5wt.% in HF. Remove the silica retains only carbon group hierarchical pore structure, with deionized water and then drying the washed sample, multi pore structure of conductive carbon materials. The invention can effectively reduce the internal resistance of the electrode of the lead acid battery, improve the utilization ratio of the active material and the charge and discharge rate, and can stabilize the electrode structure and improve the service life of the cycle.

【技术实现步骤摘要】
多级孔结构导电碳材料的制备方法及用于铅酸电池的极板
本专利技术属于材料学领域，涉及一种电池，具体来说是一种多级孔结构导电碳材料的制备方法及用于铅酸电池的极板。
技术介绍
目前,能源危机和环境污染问题的日益突出使得电能、清洁能源的高效存储及转换成为全社会亟待解决的问题。其中电化学储能电池被认为是最有希望的储能解决方案之一。相比于21世纪最具潜力的高性能二次电池的代表-锂离子电池，铅酸蓄电池池的循环寿命比较短，能量功率密度也较低。但是其具有150年的历史，价格低廉、工艺成熟及安全可靠等性能，使铅酸电池依然占据全球市场份额的70％以上，至今其技术发展与应用仍在不断进步。在新技术方面，目前的重力浇铸极板技术将被连铸连轧技术、高精度冲压技术、新型板栅成型工艺、平板管式极板技术、钢带无缝双面涂技术等逐渐代替，将使生产技术更高效更节能节材，从而实现全新的设计思想，使电池具有更高的性价比。在新材料方面，随着对发泡碳、塑料基板电极、纳米气相二氧化硅胶体材料、超导电炭黑及高环保阻燃材料等研究的逐步深入和在电池中的应用，电池将具有更高的比能量和更高的安全性。在新结构方面，双极性电极结构、卷绕式极群结构、高本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种多级孔结构导电碳材料的制备方法，其特征在于包括如下步骤：1）按照质量百分比称取酚醛树脂、正硅酸乙酯、表面活性剂F127和二氧化硅胶粒，所述的酚醛树脂、正硅酸乙酯、表面活性剂F127和二氧化硅胶粒的质量比为1：2.08：1.6：1~5；2）将酚醛树脂溶于乙醇溶液中，得到质量百分比浓度为20%的酚醛树脂乙醇溶液；3）将表面活性剂F127溶解于含有HCl的乙醇溶液中，在40℃下搅拌直到溶液澄清；4）在步骤3）获得的溶液中依次加入正硅酸乙酯、二氧化硅胶粒和酚醛树脂乙醇溶液，继续搅拌1~3小时后，将混合物转移到一个容器中，先在室温下搁置5~8h挥发乙醇，随后在100℃的反应炉中经受24h的热聚合过程...

【技术特征摘要】
1.一种多级孔结构导电碳材料的制备方法，其特征在于包括如下步骤：1）按照质量百分比称取酚醛树脂、正硅酸乙酯、表面活性剂F127和二氧化硅胶粒，所述的酚醛树脂、正硅酸乙酯、表面活性剂F127和二氧化硅胶粒的质量比为1：2.08：1.6：1~5；2）将酚醛树脂溶于乙醇溶液中，得到质量百分比浓度为20%的酚醛树脂乙醇溶液；3）将表面活性剂F127溶解于含有HCl的乙醇溶液中，在40℃下搅拌直到溶液澄清；4）在步骤3）获得的溶液中依次加入正硅酸乙酯、二氧化硅胶粒和酚醛树脂乙醇溶液，继续搅拌1~3小时后，将混合物转移到一个容器中，先在室温下搁置5~8h挥发乙醇，随后在100℃的反应炉中经受24h的热聚合过程，得到淡黄色透明的薄膜，将薄膜取出并研磨成粉末；5）将步骤4）的粉末放置于一个管式马弗炉中，在氮气气氛保护下进行碳化，碳化的过程是先以2oC∙min-1的速率升至350℃，并在该温度下保持2h；接下来以1℃∙min-1的速率升至500℃并保持2h；最后以2~10℃∙min-1的速率升至700-1000℃，同样在该温度下保持2h，得到多级孔结构碳/氧化硅复合材料；6）将步骤5）制备的多级孔结构碳/氧化硅复合材料浸入含量为5wt.%的HF中12h，移除氧化硅只保留多级孔结构的碳组分，用去离子水反复清洗样品，然后在80℃的真空干燥箱中充分干燥，得到多级孔结构导电碳材料。2.根据权利要求1所述的一种多级孔结构导电碳材料的制备方法，其特征在于：HCl的乙醇溶液中，HCl和表面活性剂F127的质量比为1.0g：1.6g。3.根据权利要求1所述的一种多级孔结构导电碳材料的制备方法，其特征在于：所述的酚醛树脂制备方法如下：称取苯酚，溶解于一个反应容器中，加入NaOH的水溶液搅拌后，加入...

【专利技术属性】
技术研发人员：彭怡婷，赖春艳，徐群杰，郭志刚，
申请(专利权)人：上海电力学院，
类型：发明
国别省市：上海,31