The invention relates to a polyimide / carbon fiber cloth decomposition water oxygen making electrode and a preparation method thereof. The preparation method includes: providing a polyamide acid solution; coating the polyamide acid solution on the carbon fiber cloth and drying it; and making the polyamide acid coated on the carbon fiber cloth undergo a closed-loop polycondensation reaction to form a polyimide coating on the surface of the carbon fiber cloth to obtain a polyimide / carbon fiber vinylon composite oxygen making electrode. The electrode has good activity stability, good flexibility and processability, simple preparation process, green safety, low cost, easy control and large-scale production. The product has a wide application potential in many fields such as electrocatalytic water decomposition, energy conversion and storage.
【技术实现步骤摘要】
聚酰亚胺/碳纤维布分解水制氧电极及其制备方法
本专利技术属于半导体聚合物电催化水分解领域,具体涉及一种聚酰亚胺/碳纤维布分解水制氧电极及其制备方法。
技术介绍
自从世界经历一次和二次工业革命以来,科技的发展变得日新月异。然而到目前为止,绝大部分的能源需求仍然停留在对一些碳基不可再生能源的开发上,比如煤、石油和天然气等。伴随着越来越严重的环境污染和资源短缺问题,新型清洁能源的开发变得迫在眉睫。目前一些绿色的有前景的电化学能源储存或转化体系已经被开发了出来,其中包括碱性水电解池、燃料电池、金属空气电池等等,虽然种类多样,但是这些模型的基本原理都是双电极体系,负极(或阴极)负责析氢反应或者氧还原反应,而正极(或阳极)负责析氧反应或者氧化其他一些特定的化学物质。然而,限制这些电化学体系被广泛投入现实应用的原因之一,是析氧反应有着很缓慢的化学动力学。作为电解水的两个半反应,析氢反应只牵涉到两个电子的转移,而析氧反应牵涉到四个电子和四个质子的化学转移过程。因此,从电化学曲线上来看,析氧反应相对于析氢反应有着更高的过电位。目前,一些被广泛使用的电极催化剂,比如Pt/C,已经可以让析氢反应的过电位降为接近0。然而,寻找高效实用的电极催化剂来加速析氧反应的动力学过程,始终是电化学领域近20年来的研究热点。目前,一些广泛研究的OER电极催化剂包括:RuO2、IrO2等贵金属氧化物,化学式为MOOH、LiMO2、M(OH)2的过渡金属化合物,以及一些金属硫化物、氮化物、碳化物等等。然而,金属化合物作为催化剂必然会伴随着一系 ...
【技术保护点】
1.一种聚酰亚胺/碳纤维布分解水制氧电极,包括碳纤维布以及形成在其上的聚酰亚胺涂层。/n
【技术特征摘要】
1.一种聚酰亚胺/碳纤维布分解水制氧电极,包括碳纤维布以及形成在其上的聚酰亚胺涂层。
2.如权利要求1所述的电极,其中所述聚酰亚胺涂层由涂布在碳纤维布上的聚酰胺酸涂层经闭环聚合而得到。
3.如权利要求1或2所述的电极,其中形成所述聚亚酰胺或所述聚酰胺酸的二胺单体和二酸酐单体各自为:1,4-苯二胺、1,3-苯二胺、二乙胺或1,8-芘二胺;和苯-1,2,4,5-四羧酸二酐、萘-1,2,6,7-四羧酸二酐或蒽-1,2,8,9-四羧酸二酐。
4.一种聚酰亚胺/碳纤维布分解水制氧电极的制备方法,包括:
提供聚酰胺酸溶液;
将聚酰胺酸溶液涂布于碳纤维布,并干燥;及
使涂布于碳纤维布的聚酰胺酸发生闭环缩聚反应,以在碳纤维布表面形成聚酰亚胺涂层。
5.如权利要求4所述的制备方法,其中提供聚酰胺酸溶液包括将聚酰亚胺单体溶解于N...
【专利技术属性】
技术研发人员:李新昊,林云霄,陈接胜,原山贵司,野田克敏,
申请(专利权)人:丰田自动车株式会社,上海交通大学,
类型:发明
国别省市:日本;JP
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。