一种晶须型电池用导电材料及其制备方法与流程

文档序号:15494920发布日期:2018-09-21 21:28阅读:256来源:国知局

本发明属于材料领域,具体涉及一种晶须型电池用导电材料及其制备方法。



背景技术:

聚吡咯通常为无定型黑色固体,以吡咯为单体,经过电化学氧化聚合制成导电性薄膜,氧化剂通常为三氯化铁、过硫酸铵等。或者用化学聚合方法合成,电化学阳极氧化吡咯也是制备聚吡咯的有效手段。是一种空气稳定性好,易于电化学聚合成膜的导电聚合物,不溶不熔。它在酸性水溶液和多种有机电解液中都能电化学氧化聚合成膜,其电导率和力学强度等性质与电解液阴离子、溶剂、ph值和温度等聚合条件密切相关。导电聚吡咯具有共轭链氧化、对应阴离子掺杂结构,其电导率可达102~103s/cm,拉伸强度可达50~100mpa及很好的电化学氧化-还原可逆性;随着导电材料应用的不断扩大,聚吡咯与各无机原料的复合材料的研究也在不断发展,然而,如果提高无机原料与聚吡咯的稳定相容性一直是个难题。



技术实现要素:

本发明的目的在于针对现有技术的缺陷和不足,提供一种晶须型电池用导电材料及其制备方法。

为实现上述目的,本发明采用以下技术方案:

一种晶须型电池用导电材料,它是由下述重量份的原料组成的:

六钛酸钾晶须3-4、聚酰胺蜡微粉5-7、十二烷基二甲基甜菜碱0.1-0.3、吡咯100-120、过氧化二苯甲酰3-5、十二烷基硫醇1-2、三乙胺2-4。

一种晶须型电池用导电材料的制备方法,包括以下步骤:

(1)取过氧化二苯甲酰,加入到其重量13-20倍的无水乙醇中,搅拌均匀,得引发剂溶液;

(2)取六钛酸钾晶须、十二烷基二甲基甜菜碱混合,加入到混合料重量10-15倍的去离子水中,加入三乙胺,在50-60℃下保温搅拌1-2小时,得晶须分散液;

(3)取聚酰胺蜡微粉,加入到其重量3-4倍的碳酸二甲酯中,在65-70℃下保温搅拌20-30分钟,加入氰尿酸锌,搅拌至常温,得酯分散液;

(4)取吡咯、十二烷基硫醇混合,加入到混合料重量20-30倍的去离子水中,搅拌均匀,送入到反应釜中,通入氮气,调节反应釜温度为65-70℃,加入上述引发剂溶液,保温搅拌4-5小时,出料冷却,得聚吡咯溶液;

(5)取上述聚吡咯溶液、酯分散液混合,搅拌均匀,在75-80℃下保温搅拌100-130分钟,与上述晶须分散液混合,搅拌至常温,抽滤,将滤饼水洗,送入到烘箱中,在50-55℃下干燥1-2小时,出料冷却,即得所述晶须型电池用导电材料。

本发明的优点:

本发明采用三乙胺处理六钛酸钾晶须,有效的改善了晶须的表面活性,本发明以吡咯为单体,在引发剂作用下聚合,将得到的聚吡咯与表面改性的晶须共混,实现了成品导电材料的力学和导电稳定性。

具体实施方式

实施例1

一种晶须型电池用导电材料,它是由下述重量份的原料组成的:

六钛酸钾晶须3、聚酰胺蜡微粉5、十二烷基二甲基甜菜碱0.1、吡咯100、过氧化二苯甲酰3、十二烷基硫醇1、三乙胺2。

一种晶须型电池用导电材料的制备方法,包括以下步骤:

(1)取过氧化二苯甲酰,加入到其重量13倍的无水乙醇中,搅拌均匀,得引发剂溶液;

(2)取六钛酸钾晶须、十二烷基二甲基甜菜碱混合,加入到混合料重量10倍的去离子水中,加入三乙胺,在50℃下保温搅拌1小时,得晶须分散液;

(3)取聚酰胺蜡微粉,加入到其重量3倍的碳酸二甲酯中,在65℃下保温搅拌20分钟,加入氰尿酸锌,搅拌至常温,得酯分散液;

(4)取吡咯、十二烷基硫醇混合,加入到混合料重量20倍的去离子水中,搅拌均匀,送入到反应釜中,通入氮气,调节反应釜温度为65℃,加入上述引发剂溶液,保温搅拌4小时,出料冷却,得聚吡咯溶液;

(5)取上述聚吡咯溶液、酯分散液混合,搅拌均匀,在75℃下保温搅拌100分钟,与上述晶须分散液混合,搅拌至常温,抽滤,将滤饼水洗,送入到烘箱中,在50℃下干燥1小时,出料冷却,即得所述晶须型电池用导电材料。

实施例2

一种晶须型电池用导电材料,它是由下述重量份的原料组成的:

六钛酸钾晶须4、聚酰胺蜡微粉7、十二烷基二甲基甜菜碱0.3、吡咯120、过氧化二苯甲酰5、十二烷基硫醇2、三乙胺4。

一种晶须型电池用导电材料的制备方法,包括以下步骤:

(1)取过氧化二苯甲酰,加入到其重量20倍的无水乙醇中,搅拌均匀,得引发剂溶液;

(2)取六钛酸钾晶须、十二烷基二甲基甜菜碱混合,加入到混合料重量15倍的去离子水中,加入三乙胺,在50℃下保温搅拌2小时,得晶须分散液;

(3)取聚酰胺蜡微粉,加入到其重量4倍的碳酸二甲酯中,在70℃下保温搅拌30分钟,加入氰尿酸锌,搅拌至常温,得酯分散液;

(4)取吡咯、十二烷基硫醇混合,加入到混合料重量30倍的去离子水中,搅拌均匀,送入到反应釜中,通入氮气,调节反应釜温度为70℃,加入上述引发剂溶液,保温搅拌5小时,出料冷却,得聚吡咯溶液;

(5)取上述聚吡咯溶液、酯分散液混合,搅拌均匀,在80℃下保温搅拌130分钟,与上述晶须分散液混合,搅拌至常温,抽滤,将滤饼水洗,送入到烘箱中,在55℃下干燥2小时,出料冷却,即得所述晶须型电池用导电材料。

性能测试:

将本发明的晶须型电池用导电材料进行充放电测试,在0.2a/g充放电条件下的比电容为190.3-195.1f/g;拉伸强度为146.2-152.0mpa。



技术特征:

技术总结
本发明公开了一种晶须型电池用导电材料,它是由下述重量份的原料组成的:六钛酸钾晶须3‑4、聚酰胺蜡微粉5‑7、十二烷基二甲基甜菜碱0.1‑0.3、吡咯100‑120、过氧化二苯甲酰3‑5、十二烷基硫醇1‑2、三乙胺2‑4,本发明采用三乙胺处理六钛酸钾晶须,有效的改善了晶须的表面活性,本发明以吡咯为单体,在引发剂作用下聚合,将得到的聚吡咯与表面改性的晶须共混,实现了成品导电材料的力学和导电稳定性。

技术研发人员:饶素芳
受保护的技术使用者:芜湖天科生物科技有限公司
技术研发日:2018.05.04
技术公布日:2018.09.21
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