一种可原位热温调节电极材料及其制备方法,北京市北京化工大学 作者:汪晓东,徐前,武德珍 ,热管理网专利下载
热管理专利详情：
- 作者：汪晓东,徐前,武德珍
- 申请人：北京化工大学
- 国省名称：北京市
- 公开号：CN107895651B
- 公开日：2019-11-15
- 专利类别：发明授权
- 文件大小：671.4KB
专利摘要：
一种可原位热温调节电极材料及其制备方法,属于电极材料技术领域。为微胶囊,外壳层为具有纳米花、纳米片及海胆形多维度纳米结构的过渡金属氧化物二氧化锰,内壳层为二氧化硅、二氧化钛或氧化锆无机材料,胶囊芯为有机相变材料。制备方法是：首先通过界面聚合方法合成出无机壁材包覆的相变材料微胶囊,然后在表面活性剂和还原剂的作用下,将高锰酸根离子在微胶囊表面自组装并还原。该微胶囊可作为具有热调节功能的电极材料应用于超级电容器和锂离子电池,在超级电容器和锂离子电池充放电过程中,通过其相变材料芯材对电容器和电池实施原位热管理,可有效控制充放电过程中的系统发热,提高超级电容器及锂离子电池的工作效率和循环稳定性。
专利主权项：
1.一种具有原位热温调节功能的电极材料的制备方法,其特征在于,该电极材料为双壳层“核－壳”结构的相变材料微胶囊,该微胶囊的胶囊芯为有机相变材料,胶囊芯外部为内壳,内壳为无机壁材,内壳外部为外层,外层为具有多维度纳米结构的二氧化锰构成的层；制备方法具体包括以下步骤：(1)内层无机壁材包覆有机相变材料的合成将有机相变材料、内壳壁材的无机源、表面活性剂和非水溶剂加入反应器中,反应温度高于有机相变材料熔点10～20℃以上,并对其均匀搅拌,得到稳定水包油乳液,然后滴加水作为引发剂,从而引发无机源的水解和缩聚,搅拌3～24小时,停止搅拌后,再陈化8～24小时,经去离子水洗涤、过滤及常温干燥后,即可得到内层无机壁材包覆有机相变材料的微胶囊；水的加入形式是水与非水溶剂的混合液,或酸的水溶液；(2)二氧化锰外壳层的合成在室温下,将步骤(1)合成的内层无机壁材包覆有机相变材料的微胶囊和表面活性剂在去离子水中均匀分散,然后加入高锰酸钾,继续搅拌2～8小时后,加入还原剂,保持温度和搅拌速率不变,继续反应1～5小时；将反应悬浮液过滤、去离子水洗净并常温干燥后,可得到以多维度纳米结构二氧化锰为外层壳、无机材料为内层壳的相变材料微胶囊。
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