一种储能复合材料及其制备方法和应用技术

本发明专利技术提供了一种储能复合材料及其制备方法和应用，属于储能及轻量化技术领域。本发明专利技术首先将碳纤维骨架浸入石墨烯电泳液中进行电泳沉积，得到石墨烯包覆的碳纤维；利用等离子体化学气相沉积技术在石墨烯包覆的碳纤维表面生长碳纳米管，得到具有石墨烯/碳纳米管阵列的碳纤维；然后在具有石墨烯/碳纳米管阵列的碳纤维上利用溶剂热反应或电化学沉积反应制备复合氧化物层，得到碳纤维电极层；以聚合物和离子液体为原料制备凝胶电解质层；最后利用环氧‑酚醛树脂混合胶将凝胶电解质层和碳纤维电极层进行粘结、热压固化成型，得到储能复合材料。本发明专利技术制备的储能复合材料兼具储能和结构一体化，能够提高电动汽车的整车续航里程。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及储能及轻量化，尤其涉及一种储能复合材料及其制备方法和应用。

技术介绍

1、随着电动汽车产业的快速发展，人们对单次充电续航里程的要求越来越高。现有解决方案往往通过增加电池容量来实现续航里程的提高，但增加电池数量会带来整体质量上升，导致车辆能耗增加，综合效率下降。另外，现有电池系统大多使用有机电解质体系，易存在安全隐患，如热失控、易燃等问题。

2、一些研究尝试利用碳纤维作为电极基底，将车身面板与储能功能结合。然而已有技术中，在碳纤维表面附着导电石墨烯、氧化物等活性物质的工艺尚待优化，器件在高功率密度、高循环寿命、多工况适应性及整体机械性能方面仍然不足。同时，层叠结构的设计、固态电解质的选型、氧化物材料的高效加载方式尚需进一步创新，以实现更高能量密度、更长寿命及更优异的结构性能。因此，研究一种储能复合材料及其制备方法，将其用于电动汽车车身面板和零部件中具有重要意义。

技术实现思路

1、本专利技术的目的在于提供一种储能复合材料及其制备方法和应用，以解决现有技术中碳纤维作为车身面板与储能功能材本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种储能复合材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

2.根据权利要求1所述的储能复合材料的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，所述碳纤维骨架利用碳纤维平纹织布通过叠层方式铺设制成。

3.根据权利要求1或2所述的储能复合材料的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，所述石墨烯电泳液中石墨烯的浓度为0.3～0.7mg/mL，镍离子的浓度为3～7mmol/L。

4.根据权利要求3所述的储能复合材料的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，所述电泳沉积的工艺参数为：电压为40～60V，时间为20～40min。

5.根据权利要求2或4所述的储能复合材...

【技术特征摘要】

1.一种储能复合材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

2.根据权利要求1所述的储能复合材料的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，所述碳纤维骨架利用碳纤维平纹织布通过叠层方式铺设制成。

3.根据权利要求1或2所述的储能复合材料的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，所述石墨烯电泳液中石墨烯的浓度为0.3～0.7mg/ml，镍离子的浓度为3～7mmol/l。

4.根据权利要求3所述的储能复合材料的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，所述电泳沉积的工艺参数为：电压为40～60v，时间为20～40min。

5.根据权利要求2或4所述的储能复合材料的制备方法，其特征在于，步骤(2)中，所述等离子体化学气相沉积的工艺参数为：通入ar/h2的混合气体，碳源为乙炔，混合气体的流量为150～250sccm，乙炔的流量为5～20sccm，温度为500～600℃，时间为5～15min。

【专利技术属性】
技术研发人员：康红伟，刘晓林，
申请(专利权)人：深圳市郎搏万先进材料有限公司，
类型：发明
国别省市：