一种基于光刻胶的跨尺度的多孔炭材料制备方法技术

本发明专利技术公布了一种基于光刻胶的跨尺度的多孔炭材料制备方法。以光刻胶作为多孔炭材料的前驱体，引入先进的MEMS加工工艺对前驱体进行微米级三维网状结构加工，然后对微米级三维结构进行碳化形成微米级三维网状炭结构，最后进行活化在微米级三维网状炭结构的所有表面形成可控尺寸的纳米结构。最终形成跨尺度的三维多孔炭材料，可在电化学储能装置中作为电极材料广泛应用，十分有利于电解液的浸润吸收，并且其跨尺度的三维多孔机构为离子的快速迁移提供了有序的、高效的通道，是为高性能电化学储能装置提供理想的高效的电极材料。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于电化学储能装置
，特别是涉及。
技术介绍
炭材料由于稳定性高、导电率高以及密度小等特性在电化学储能装置中具有广泛的应用。在双电层电容器、锂离子电容器以及其他电化学储能装置中，具有多孔结构的炭材料例如活性炭作为电极活性材料已经广泛的商业化应用。上述电化学储能装置性能与炭材料的纯度和结构有着非常密切的关系。一些利用自然界植物纤维等作为多孔碳材料的制备方法已经不能满足日益需求的高性能电化学储能装置的需要。因此，利用纯度较高的化工品例如酚醛树脂等作为前驱体来制备多孔炭材料将是电化学储能装置用电极活性材料的发展方向。活性炭是目前主流商品化双电层电容器产品的核心材料，双电层电容器是利用静电物理吸附原理实现电荷存储的装置，其储存能量的双电层厚度仅为0.5纳米以下。根据双电层电容器计算公式(公式I )，其容量C与电极的表面积A成正比，而与双电层的厚度d成反比，其中Stl和ε ^分别为真空介电常数和电解液介电常数。(公式 I)<1目前商品化双电层电容器的活性炭比表面积高达2000m2/g，假设其所有的比表面积在双电层电容器的充放电过程中100%充分利用，乙腈体系(含有I M本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于光刻胶的跨尺度的多孔炭材料制备方法，包括下述步骤：（1）将光刻胶涂覆在基底上；（2）利用掩模版和一个或多个曝光光源使得光刻胶在三维空间上一次或多次选择性曝光；（3）利用显影液使被曝光过的光刻胶显影，形成高度有序相互交错的微米尺度的三维网状结构；（4）具有微米尺度的三维结构的光刻胶高温炭化形成具有微米尺度的三维结构的炭；（5）具有微米尺度的三维结构的炭经过活化处理形成跨尺度的在微米尺度三维网状炭结构的所有表面形成可控尺寸的纳米结构。

【技术特征摘要】
1.一种基于光刻胶的跨尺度的多孔炭材料制备方法，包括下述步骤:(1)将光刻胶涂覆在基底上；(2)利用掩模版和一个或多个曝光光源使得光刻胶在三维空间上一次或多次选择性曝光;(3)利用显影液使被曝光过的光刻胶显影，形成高度有序相互交错的微米尺度的三维网状结构；(4)具有微米尺度的三维结构的光刻胶高温炭化形成具有微米尺度的三维结构的炭；(5 )具有微米尺度的三维结构的炭经过活化处理形成跨尺度的在微米尺度三维网状炭结构的所有表面形成可控尺寸的纳米结构。2.根据权利要求1所述的一种基于光刻胶的跨尺度的多孔炭材料制备方法，其特征在于:所述步骤(I)中光刻胶的涂覆厚度大于5微米。3.根据权利要求1所述的一种基于光刻胶的跨尺度的多孔炭材料制备方法，其特征在于:所述步骤(I)中基底为柔性或刚性基底。4.根据权利要求1所述的一种基于光刻胶的跨尺度的多孔炭材料制备方法，其特征在于:所述步骤(2)中...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙伟，王俊华，
申请(专利权)人：海博瑞恩电子科技无锡有限公司，
类型：发明
国别省市：