一种活性炭电极的制备方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及电极的制作工艺，具体涉及到活性炭电极的制作工程。
【背景技术】
[0002]在能源领域上，废热回收可以将废热转化为电能，对解决能源问题具有很大的意义。传统的废热回收是基于塞贝克效应，使用热电材料实现能量转换。但利用此方法实现能量转换的效率比较低，对温度要求也比较高，成本比较高。
[0003]随着纳米技术的发展，一种高效和低成本的废热回收系统受到了人们的注意。液体进入纳米材料的孔隙中，液体和纳米材料之间存在独特的固液耦合特性。基于此特性，将纳米多孔材料作为电极可以实现高效的能量转换。常用的纳米多孔材料主要有活性炭、碳纳米管等。碳纳米管作为电极应用于废热回收，由于碳纳米管的价格相对较高，成本比较高，制作工艺比较复杂。使用活性炭做电极应用于废热回收，活性炭粉末价格便宜，因此制作成本比较低。此外，活性炭巨大的表面积和复杂的孔隙结构，可以更加高效地实现能量转换。
【发明内容】
[0004]为了克服上述现有技术存在的问题，本发明的目的在于提供一种活性炭电极的制备方法，本发明制备方法易于操作，制作成本低，制作周期比较短；本制备方法制备的活性炭电极可以更加高效的实现能量转换。
[0005]为了达到上述目的，本发明采用如下技术方案:
[0006]—种活性炭电极的制备方法，包括如下步骤:
[0007]步骤1:将粘结剂和N-甲基吡咯烷酮按照质量比1:30制备第一溶液，制备环境温度为 70-110C ;
[0008]步骤2:将导电剂和活性炭粉末充分研磨后，按照质量比3:20充分混合得到混合物；
[0009]步骤3:将步骤2制备的混合物溶解于步骤I制备的第一溶液中，使得活性炭粉末、导电剂和粘结剂的质量比为20:3:2，制备粘稠状混合物，制备环境温度为45-75°C ;
[0010]步骤4:将粘稠状混合物压成圆柱形，并在干燥箱干燥，即得到活性炭电极。
[0011]所述粘结剂为聚氟乙烯或聚偏氟乙烯。
[0012]所述导电剂为导电炭黑或乙炔黑。
[0013]步骤4所述干燥温度为70-80 °C，干燥时间为12h。
[0014]和现有技术相比较，本发明具备如下优点:本发明制备方法流程简单，制备过程中只需要加热仪器和干燥箱，易于操作。此外，由于活性炭的价格比较低。整个制备过程只需要13h左右，制作周期比较短。
【具体实施方式】
[0015]下面结合具体实施例对本发明作进一步详细说明。
[0016]实施例一
[0017]本实施例一种活性炭电极的制备方法，包括如下步骤:
[0018](a)使用电子秤按照质量比为20:3:2分别称量活性炭粉末、乙炔黑和聚偏氟乙烯4g、0.6g 和 0.4g0
[0019](b)用量筒量取12ml的N-甲基吡咯烷酮，将聚偏氟乙烯在80°C的条件下充分溶解在N-甲基吡咯烷酮溶液中得到第一溶液。
[0020](c)将乙炔黑和活性炭粉末充分混合，并充分研磨得到混合物。
[0021](d)将(C)得到的混合物在50°C的条件下溶解在第一溶液，溶解过程中需要充分搅拌，得到粘稠状的混合物。
[0022](e)将粘稠状的混合物压成圆柱形，然后放在75°C的干燥箱中干燥12h，干燥之后得到活性炭电极。
[0023]实施例二
[0024](a)使用电子秤按照质量比为20:3:2分别称量活性炭粉末、导电炭黑和聚氟乙烯4g、0.6g 和 0.4g0
[0025](b)用量筒量取12ml的N-甲基吡咯烷酮，将聚氟乙烯在90°C的条件下充分溶解在N-甲基吡咯烷酮溶液中得到第一溶液。
[0026](c)将导电炭黑和活性炭粉末充分混合，并充分研磨得到混合物。
[0027](d)将(C)得到的混合物在60°C的条件下溶解在第一溶液，溶解过程中需要充分搅拌，得到粘稠状的混合物。
[0028](e)将粘稠状的混合物压成圆柱形，然后放在70°C的干燥箱中干燥12h，干燥之后得到活性炭电极。
[0029]实施例三
[0030](a)使用电子秤按照质量比为20:3:2分别称量活性炭粉末、导电炭黑和聚偏氟乙稀 4g、0.6g 和 0.4g0
[0031](b)用量筒量取12ml的N-甲基吡咯烷酮，将聚偏氟乙烯在95°C的条件下充分溶解在N-甲基吡咯烷酮溶液中得到第一溶液。
[0032](c)将导电炭黑和活性炭粉末充分混合，并充分研磨得到混合物。
[0033](d)将(C)得到的混合物在65°C的条件下溶解在第一溶液，溶解过程中需要充分搅拌，得到粘稠状的混合物。
[0034](e)将粘稠状的混合物压成圆柱形，然后放在80°C的干燥箱中干燥12h，干燥之后得到活性炭电极。
【主权项】
1.一种活性炭电极的制备方法，其特征在于:包括如下步骤: 步骤1:将粘结剂和N-甲基吡咯烷酮按照质量比1:30制备第一溶液，制备环境温度为70-110C ； 步骤2:将导电剂和活性炭粉末充分研磨后，按照质量比3:20充分混合得到混合物；步骤3:将步骤2制备的混合物溶解于步骤I制备的第一溶液中，使得活性炭粉末、导电剂和粘结剂的质量比为20:3:2，制备粘稠状混合物，制备环境温度为45-75°C ; 步骤4:将粘稠状混合物压成圆柱形，并在干燥箱干燥，即得到活性炭电极。2.根据权利要求1所述一种活性炭电极的制备方法，其特征在于:所述粘结剂为聚氟乙烯或聚偏氟乙烯。3.根据权利要求1所述一种活性炭电极的制备方法，其特征在于:所述导电剂为导电炭黑或乙炔黑。4.根据权利要求1所述一种活性炭电极的制备方法，其特征在于:步骤4所述干燥温度为70-80 °C，干燥时间为12h。
【专利摘要】本发明公开了一种活性炭电极的制备方法，包括如下步骤：(a)粘结剂和N-甲基吡咯烷酮按照质量比1:30制备第一溶液；和(b)导电剂和活性炭粉末按照质量比3:20制备混合物；和(c)将混合物溶解于第一溶液中，使得活性炭粉末、导电剂和粘结剂的质量比为20:3:2，制备粘稠状混合物；和(d)将粘稠状混合物压成圆柱形，并在干燥箱干燥，即得到活性炭电极；本发明制备方法易于操作，制作成本低，制作周期比较短。
【IPC分类】H01B1/04, H01B13/00
【公开号】CN105097136
【申请号】CN201510555786
【发明人】陈曦, 党斐, 杨哲, 赵炜, 杨鹏飞, 闫渊
【申请人】陈曦
【公开日】2015年11月25日
【申请日】2015年9月2日