【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及能源材料，特别是涉及一种连续碳纤维多孔电极整体编织的方法。
技术介绍
1、碳纤维多孔电极作为一种先进的材料，具有许多显著的优势。首先，它具有高强度和轻质化的优点，碳纤维是一种由碳原子构成的纤维状材料，具有优异的强度和刚度，同时又具有较低的密度。这使得碳纤维多孔电极在承受大电流时不易变形，从而提高了其使用寿命和稳定性。其次，碳纤维多孔电极具有良好的导电性能。由于碳纤维的导电性较好，因此碳纤维多孔电极在使用过程中能够有效地传导电流，减少能量损失，这对于提高能源利用效率和降低能耗具有重要意义。
2、三维中空织物是一种特殊的织物结构，由上下两个面层和中间的芯部组成，具有较高的孔隙度和透气性。将碳纤维与中空织物相结合，可以制备出具有多孔结构的电极材料，其具有较大的比表面积和丰富的孔隙结构，提供了丰富的活性位点，能够有效促进化学反应的发生和传质过程的进行，在电化学分析、纳米材料制备、生物传感器以及新能源等领域具有良好的发展前景。
技术实现思路
1、基于此，本专利技术的目的在于提供一种连续碳纤维多孔电极整体编织的方法。
2、本专利技术所采取的技术方案如下：
3、一种连续碳纤维多孔电极整体编织的方法，其所述制备方法是若干根碳纤维丝通过三维整体编织而成，形成具有指定厚度的松散织物骨架；将所述织物骨架进行碳碳复合形成三维中空碳碳复合材料，以该多孔结构碳碳复合材料为沉淀基底，在基底上下面层以及芯部上均匀沉淀纳米级活性物质，复合材料骨架与纳米级活性物质共同
4、(1)碳纤维三维中空织物编织
5、首先，将若干根碳纤维丝分别固定，根据目标多孔电极的尺寸大小在编织机上进行三维中空织物的编织，通过路径设计、纱线密度设计，构成其上下面层为平纹结构，芯部绒经为v型结构的三维中空织物，整体结构具有一定的层间厚度；
6、(2)三维中空碳碳复合材料制备
7、将步骤一获得的碳纤维三维中空织物作为增强体，添加粉体的或液态的酚醛树脂、环氧树脂、沥青等聚合物树脂材料进行固化、碳化、石墨化处理，形成具有一定形状和刚度的三维中空碳碳复合材料；
8、(3)三维中空复合材料上活性物质的沉积
9、将步骤二获得的三维中空碳碳复合材料置于管式反应器中进行高温纯化，将催化剂填充进三维中空碳碳复合材料，制成担载活性物质的三维整体碳纤维多孔电极。
10、在上述技术方案中，进一步的附加技术特征如下：
11、所述碳纤维多孔电极由若干根碳纤维丝通过三维整体编织而成，若干根碳纤维丝可以是单丝进行编织，也可以是先将若干单丝集束，然后再进行整体编织。
12、所述碳纤维三维中空织物是在经过机械改造的双剑杆织机上织造的，上下面层的织造相互独立，各自的经纱系统没有相互交错，上下剑杆同时对上下面层进行引纬。
13、所述碳纤维三维中空织物在工艺参数设计中要保持面层经纱对绒经的充分锁定，且在绒经路径上要选择两条结构相同但又相互转置的设置方式，使其交错互补，保证织物结构的稳定性与对称性。
14、所述碳纤维三维中空织物编织过程中要合理控制纤维张力的大小，避免造成纱线磨损和断纱。
15、所述三维多孔电极是以该三维多孔碳碳复合材料骨架为沉淀基底，在基底上下面层以及芯部上通过物理或者化学方法均匀沉淀活性物质，例如电解硝酸银溶液、电镀催化剂等。
16、本专利技术相对于现有技术的有益效果是：
17、本专利技术方法制得的多孔电极具有较高的比表面积，强度高、整体性好且形貌稳定，具有高度互联和均匀的空隙，活性位点丰富，能有效提高电极工作时的离子扩散速率，在电池领域有良好应用前景。
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1.一种连续碳纤维编织结构多孔电极，其特征在于：所述连续碳纤维编织结构多孔电极由若干根碳纤维丝通过三维整体编织而成，形成具有指定厚度的松散织物骨架；将所述织物骨架进行碳碳复合处理，形成三维中空碳碳复合材料，以该多孔结构碳碳复合材料为沉淀基底，在基底上下面层以及芯部上均匀沉淀金属粒子，多孔结构碳碳复合材料与金属粒子共同形成三维整体碳纤维多孔电极。
2.一种连续碳纤维编织结构多孔电极整体编织制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
3.如权利要求1所述的多孔电极，其所述的增强体骨架由若干根碳纤维丝通过三维整体编织而成，若干根碳纤维丝可以是单丝进行编织，也可以是先将若干单丝集束，然后再进行整体编织。
4.如权利要求2所述的制备方法，其所述的碳纤维三维中空织物是在经过机械改造的双剑杆织机上织造的。
5.如权利要求2所述的制备方法，其所述的碳纤维三维中空织物上下面层的织造相互独立，各自的经纱系统没有相互交错，上下剑杆同时对上下面层进行引纬。
6.如权利要求2所述的制备方法，其所述的碳纤维三维中空织物在工艺参数设计中要保持面层经纱对绒经
7.如权利要求2所述的制备方法，其所述的碳纤维三维中空织物在绒经路径上要选择两条结构相同但又相互转置的设置方式，使其交错互补，保证织物结构的稳定性与对称性。
8.如权利要求2所述的制备方法，在碳纤维三维中空织物编织过程中要合理控制纤维张力的大小，避免造成纱线磨损和断纱。
9.如权利要求2所述的制备方法，其所述填充活性物质是通过物理或者化学方法将催化剂填充进三维中空碳碳复合材料，例如电解硝酸银溶液、电镀催化剂等。
...【技术特征摘要】
1.一种连续碳纤维编织结构多孔电极，其特征在于：所述连续碳纤维编织结构多孔电极由若干根碳纤维丝通过三维整体编织而成，形成具有指定厚度的松散织物骨架；将所述织物骨架进行碳碳复合处理，形成三维中空碳碳复合材料，以该多孔结构碳碳复合材料为沉淀基底，在基底上下面层以及芯部上均匀沉淀金属粒子，多孔结构碳碳复合材料与金属粒子共同形成三维整体碳纤维多孔电极。
2.一种连续碳纤维编织结构多孔电极整体编织制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
3.如权利要求1所述的多孔电极，其所述的增强体骨架由若干根碳纤维丝通过三维整体编织而成，若干根碳纤维丝可以是单丝进行编织，也可以是先将若干单丝集束，然后再进行整体编织。
4.如权利要求2所述的制备方法，其所述的碳纤维三维中空织物是在经过机械改造的双剑杆织机上织造的。...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘丰，吴晓川，郭珍珍，
申请(专利权)人：北京机科国创轻量化科学研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：
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