一种超薄石墨毡及制备方法技术

本发明专利技术公开了一种超薄石墨毡及制备方法。本发明专利技术使用水刺和针刺相结合工艺，先用水刺工艺制成10‑80g/c㎡的预氧化丝网胎，然后将网胎多层堆叠，再进一步进行水针针刺，刺成120‑320g/c㎡的水刺毡，厚度≤1.5mm，之后再进行进一步针刺，使得其厚度≤1.2mm，最后进行碳化和石墨化制成超薄石墨毡。本发明专利技术制备得到的石墨毡厚度较薄，质子传输距离短，制成的电极材料运行效率更高。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及新能源领域，特别涉及一种超薄石墨毡及制备方法。

技术介绍

1、目前市面上现有的液流电池使用的电极织物主要为经过表面处理具有亲水性的石墨毡，其厚度一般都在2.0mm以上。鉴于传统针刺低于2.0mm其均匀性就相对较差，因此厚度难以做薄，而液流电池电极反应深度约为0.3mm左右，也就是说，如果使用2.0mm电极，则其利用率仅为15％，浪费区域高达85％。燃料电池和部分pem及aem的电解槽也使用碳电极，常规为石墨化后的碳纸和碳布，碳纸主要问题在于脆性过大，碳布主要问题在于散边严重，且脆性较大，易断裂损伤，尤其在pem和aem电解槽中，电解槽内压达到了2mpa以上，碳纸基本会被内压压坏。而无论是液流电池还是燃料电池，碳材料都起到了电极作用，其厚度越薄，传质距离越短、内阻也越低，整个电池结构也相对可以大幅度减薄，可进一步提升电池能量密度。

2、基于以上，现有技术存在以下问题：(1)针刺工艺制成均匀的针刺毡厚度有限，一般预氧丝毡针刺厚度到2.3mm左右，石墨化后厚度为2.0mm左右，依然较厚；(2)低于2.5mm的电极毡其密度较低，结构稳定性本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种超薄石墨毡的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种超薄石墨毡的制备方法，其特征在于：步骤S1中，选择极限氧指数在38-45％的预氧丝纤维，直径为1.5-2.4Dtex，将其短切成30-120mm的短纤，然后对纤维进行卷曲，卷曲度为3-5个/cm；环境控制：湿度40-70％，温度15-35℃，防止静电。

3.根据权利要求1所述的一种超薄石墨毡的制备方法，其特征在于：步骤S2中，将开松后的纤维铺网成10-80g/c㎡的预氧丝网胎，铺网使用叉铺网和杂乱成网方式；将10-25层网胎堆叠铺设进行水针穿刺。

4.根据权利要求1所...

【技术特征摘要】

1.一种超薄石墨毡的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种超薄石墨毡的制备方法，其特征在于：步骤s1中，选择极限氧指数在38-45％的预氧丝纤维，直径为1.5-2.4dtex，将其短切成30-120mm的短纤，然后对纤维进行卷曲，卷曲度为3-5个/cm；环境控制：湿度40-70％，温度15-35℃，防止静电。

3.根据权利要求1所述的一种超薄石墨毡的制备方法，其特征在于：步骤s2中，将开松后的纤维铺网成10-80g/c㎡的预氧丝网胎，铺网使用叉铺网和杂乱成网方式；将10-25层网胎堆叠铺设进行水针穿刺。

4.根据权利要求1所述的一种超薄石墨毡的制备方法，其特征在于：步骤s2中，水针喷嘴采用蓝宝石材质，孔径为0.10-0.12mm；生产线速度为4-6m/min；水刺功率为0.8-1.2kwh/kg。

5.根据权利要求1所述的一种超薄石墨毡的制备方法，其特征在于：步骤s3中，预刺针选择圆锥齿针，尺寸参数为1...

【专利技术属性】
技术研发人员：庹凯泓，刘卓，周银明，贾国强，夏呈元，
申请(专利权)人：嘉兴博合新材料有限公司，
类型：发明
国别省市：