申请/专利权人：辽宁科技大学

申请日：2023-12-25

公开（公告）日：2024-04-05

公开（公告）号：CN117832518A

主分类号：H01M4/88

分类号：H01M4/88;H01M12/06

优先权：

专利状态码：在审-实质审查的生效

法律状态：2024.04.23#实质审查的生效;2024.04.05#公开

摘要：本发明涉及一种利用褐煤制备独立式锌‑空气电池阴极的制备方法，烘干的煤炭与去离子水混合，搅拌，过滤，洗涤；取HCl溶液加入到煤炭中，搅拌，用水过滤并冲洗至中性pH；将处理的煤炭加入到HF溶液中，搅拌，过滤并冲洗直至中性pH；将脱灰煤炭与熔融盐活化剂研磨后，加热；得到的样品用HCl洗涤去除残留的盐，洗涤至中性pH，鼓风干燥；将聚丙烯腈、过渡金属盐与煤基碳纳米片混合并放置于N,N‑二甲基甲酰胺中超声处理，搅拌；得到悬浮液经电纺丝形成负载有褐煤基碳材料的纳米纤维膜，并真空干燥；预氧化，加热。优点是：本发明利用简单工艺与廉价的原料制备了高附加值煤基产品，并能应用于新能源电化学储能装置。

主权项：1.一种利用褐煤制备独立式锌-空气电池阴极的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：1将200～500目的煤炭放入烘干箱中，在100～200℃温度下烘干3～6小时；2将烘干后的煤炭与去离子水混合，混合后的煤炭溶液浓度为10～100gL，在室温下搅拌12～48小时，过滤，洗涤后，取1～6摩尔升HCl溶液10～50毫升加入到煤炭中，在室温下连续搅拌12～48小时，用水过滤样品并反复冲洗直至中性pH；3将1～10克经过HCl洗涤的煤炭加入到10～90毫升的HF溶液中，并在室温下搅拌12～48小时，过滤并进一步用水冲洗直至中性pH，得到脱灰煤炭；4将脱灰煤炭与熔融盐活化剂按重量比1:1～20充分研磨后，放入卧式反应炉中，以5～20℃分钟的速率加热到800～1500℃，保持1～3小时后，自然冷却降温；5将步骤4得到的样品用2摩尔升的HCl洗涤去除残留的盐，并用清水洗涤至中性pH，鼓风干燥6～24小时，制备煤基碳纳米片；6将聚丙烯腈、过渡金属盐与煤基碳纳米片混合并放置于N,N-二甲基甲酰胺中超声处理0.5～2小时，之后在50～90℃恒温下搅拌12～24小时；得到均匀的悬浮液经电纺丝形成负载有褐煤基碳材料的纳米纤维膜，并将膜在50～80℃下真空干燥6～24小时；7干燥的膜在200～300℃的空气中预氧化1～3小时，将预氧化的膜在惰性气体与氢气的混合气氛中以1～20℃分钟的升温速率加热至800～1500℃，气流速度为50～200标准毫升分钟，恒温下保持1～3h，在惰性气氛下自然降到室温，即可得独立式褐煤基锌-空气电池阴极，即煤基碳纳米管改性的富含煤基碳纳米片的纤维膜电极。

全文数据：

权利要求：

百度查询： 辽宁科技大学 一种独立式褐煤基锌-空气电池阴极的制备方法

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