聚吡咯改性尼龙基燃料电池用碳电极材料及其制备方法技术

本发明专利技术属于燃料电池电极材料制备技术领域，具体涉及聚吡咯改性尼龙基燃料电池用碳电极材料及其制备方法。该制备方法首先对尼龙气凝胶进行低温碳化，然后将经过低温碳化的尼龙气凝胶粉末和聚乙烯吡咯烷酮均匀分散，再滴加吡咯单体，原位聚合得到聚吡咯改性的低温碳化粉末；最后再高温碳化，即得到聚吡咯改性尼龙基燃料电池用碳电极材料。本发明专利技术采用溶胶‑凝胶法制备了碳气凝胶。该碳气凝胶具有较高的比表面积、优异的孔径分布和轻质的特性为其在电极材料中的应用提供了巨大的优势。聚吡咯五元环中的氮元素是尼龙基碳气凝胶掺杂的理想元素，可以增加尼龙基碳气凝胶的导电性，在燃料电池领域具有广阔的应用前景。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于燃料电池电极材料制备，具体涉及聚吡咯改性尼龙基燃料电池用碳电极材料及其制备方法。

技术介绍

1、燃料电池是一种直接将燃料与氧化剂中的化学能转换为电能的电化学反应装置。燃料电池的工作原理如下：燃料（含c-h键化合物或氢气）以气体分子的形式导入阳极后，发生氧化反应并放出电子，电子经过外电路通过负载到达阴极，同时为外电路提供电能。在阴极，氧化剂得到电子，氧原子被还原成氧离子，到达电解质中的氧空位。在氧浓度梯度的作用下，电解质中的氧空位从阳极侧向阴极侧扩散，最终到达电解质-阴极界面，参加反应。上述过程中，没有经过燃烧，而是以电化学反应的方式将氧氢结合成水的同时，将化学能转换为电能。因此，燃料电池的能量转换效率不受卡诺循环的限制，可达到60%到80%。并且，在反应过程中，产物几乎没有氮化物和硫化物，对环境非常友好；由于燃料电池没有热机等所具有的机械部件，运行过程中几乎没有噪音污染。加之其燃料的来源广泛，使得燃料电池有很好的发展前景。

2、燃料电池有许多的优点，使得燃料电池在交通、军事领域、手机等移动设备上都有很广泛的应用，燃料电池具有广阔的本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.聚吡咯改性尼龙基燃料电池用碳电极材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.如权利要求1所述的聚吡咯改性尼龙基燃料电池用碳电极材料的制备方法，其特征在于，步骤（1）中尼龙颗粒为尼龙6颗粒、尼龙66颗粒、尼龙46颗粒、尼龙56颗粒中的一种或几种。

3.如权利要求1所述的聚吡咯改性尼龙基燃料电池用碳电极材料的制备方法，其特征在于，步骤（1）中尼龙颗粒和甲酸溶液的质量体积比为1：（12-15）g/ml；甲酸溶液浓度为80-95wt%。

4.如权利要求1所述的聚吡咯改性尼龙基燃料电池用碳电极材料的制备方法，其特征在于，步骤（1）中超声功率为100-20...

【技术特征摘要】

1.聚吡咯改性尼龙基燃料电池用碳电极材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.如权利要求1所述的聚吡咯改性尼龙基燃料电池用碳电极材料的制备方法，其特征在于，步骤（1）中尼龙颗粒为尼龙6颗粒、尼龙66颗粒、尼龙46颗粒、尼龙56颗粒中的一种或几种。

3.如权利要求1所述的聚吡咯改性尼龙基燃料电池用碳电极材料的制备方法，其特征在于，步骤（1）中尼龙颗粒和甲酸溶液的质量体积比为1：（12-15）g/ml；甲酸溶液浓度为80-95wt%。

4.如权利要求1所述的聚吡咯改性尼龙基燃料电池用碳电极材料的制备方法，其特征在于，步骤（1）中超声功率为100-200w。

5.如权利要求1所述的聚吡咯改性尼龙基燃料电池用碳电极材料的制备方法，其特征在于，步骤（2）中惰性气体为氮气；低温碳化时间为3-5h。

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【专利技术属性】
技术研发人员：王洋，闫希利，
申请(专利权)人：苏州博蓝空间科技有限公司，
类型：发明
国别省市：