石墨烯/碳纳米管/碳纳米纤维膜三元复合电容型脱盐电极的制备方法

• 摘要：

  本发明提供了一种石墨烯/碳纳米管/碳纳米纤维膜三元复合电容型脱盐电极的制备方法,将聚丙烯腈加入到良好分散的氧化石墨烯和碳纳米管的N,N‑二甲基甲酰胺溶液中,一定温度下搅拌制成纺液,然后利用静电纺丝技术制备出复合薄膜,经过高温退火和二氧化碳活化得到石墨烯/碳纳米管/碳纳米纤维三元复合薄膜.本发明得到的薄膜可以直接用作电容型脱盐电极.本发明的方法简单、不需要粘合剂并且制备的电极材料具有柔性特性,便于组装,也符合环境友好的要求,制备的三元复合材料具有独特的微观结构、良好的导电性,能够有效的提高脱盐性能,具有潜在的发展前景.

• 专利类型：

  发明专利

• 申请/专利号：

  CN201710220425.7

• 申请日期：

  2017.04.06

• 公开/公告号：

  CN107021549A

• 公开/公告日：

  2017-08-08

• 发明人：

  张大全 罗国铭 王意珍 章振华

• 申请人：

  上海电力学院

• 主分类号：

  C02F1/469(2006.01)I,C,C02,C02F,C02F1

• 分类号：

  C02F1/469(2006.01)I,C02F103/08(2006.01)N,C,C02,C02F,C02F1,C02F103,C02F1/469,C02F103/08

• 主权项：

  一种石墨烯/碳纳米管/碳纳米纤维膜三元复合电容型脱盐电极的制备方法,其特征在于包括以下步骤:1)取聚丙烯腈溶于N,N‑二甲基甲酰胺溶液中,配成聚丙烯腈溶液,所述的聚丙烯腈溶液的质量百分比浓度为8‑12%;将氧化石墨烯和碳纳米管添加到聚丙烯腈溶液中,所述的氧化石墨烯、碳纳米管与聚丙烯腈溶液的质量比为1:0.05‑0.15:08~12,超声混合均匀,将溶液在60℃以下的温度下连续搅拌,得到氧化石墨烯/碳纳米管/聚丙烯腈纺液;2)将氧化石墨烯/碳纳米管/聚丙烯腈纺液放入一个注射器中,然后通过注射泵在18~20kV的电压下以0.8~1.2mL h^‑1的恒定流速进行电纺丝,将电纺纤维收集在接地的铝箔上,然后将收集的纤维纸干燥过夜之后,在空气中以1‑2℃/ min的加热速率在260‑280℃下稳定1‑2小时,得到预氧化纤维,然后将预氧化的纤维膜转至管式炉中在连续流动的氮气下进一步加热至700‑900℃并保温1‑3h,然后把氮气换成二氧化碳气体将纳米纤维膜活化1‑2 h,得到石墨烯/碳纳米管/碳纳米纤维膜三元复合电极材料.