《新型碳纤维复合导电材料的制备以及性能研究》-工学论文，化学工程论文-论文范文参考-科学狗论文网

标题

新型碳纤维复合导电材料的制备以及性能研究

范文

董罡宋卓彦何春晖李子扬

摘 ?????要：研究了新型碳纤维复合导电材料的制备方法及其导电性能，提出了基于电气相沉积（CVD）法和热解法的新型碳纤维复合导电材料制备方法。采用电化学调节方法和稳态控制方法，进行碳纤维复合导电材料的光生电荷的分离;采用热解法对碳纤维复合导电材料进行热解分离及衍射谱分解;将羧甲基纤维素盐加入到碳纤维复合导电材料的溶解质中，确保制备过程中碳纤维复合导电材料的导电性。对性能进行研究时，通过分析碳纤维复合导电材料的电磁特征，对导电材料的电阻率、材料制备成本、功率损耗及效率进行分析。研究得知，制备的新型碳纤维复合导电材料的导电性能较好，输出稳态性较强。

关 ?键 ?词：新型;碳纤维;复合导电;材料;制备;导电性能

中图分类号：TQ424.1 ?????文献标识码：A ???????文章編号： 1671-0460（2019）06-1267-05

Abstract： The preparation methods and conductivity of new carbon fiber composite conductive materials were studied. A new preparation method of carbon fiber composite conductive materials based on CVD method and pyrolysis method was proposed. The photoconductive charge of carbon fiber composite conductive material was separated by electrochemical regulation method and steady state control method; the carbon fiber composite conductive material was pyrolyzed and decomposed by diffraction spectrum; carboxymethyl cellulose salt was added into the solute of carbon fiber composite conductive material to ensure the conductivity of carbon fiber composite conductive material in the preparation process. The electrical resistivity， material preparation cost， power loss and efficiency of carbon fiber composite conductive materials were investigated by analyzing the electromagnetic characteristics of carbon fiber composite conductive materials. The results showed that the new carbon fiber composite conductive material had good conductivity and output stability.

Key words： New type; Carbon fiber; Composite conductivity; Material; Preparation; Conductivity

新型碳纤维复合导电材料是典型的电池电极材料，对新型碳纤维复合导电材料的制备技术进行优化，可提高其导电性能及电流输出的稳定[1]。优化过程中，以保证新型碳纤维复合导电材料性能稳定性为前提进行优化，在电池设计技术优化和材料的电极性能优化设计等领域中具有很好的应用价值。

当前，对新型碳纤维复合导电材料的制备方法研究主要有电吸附方法、X射线制备方法、气相沉积（CVD）法、光谱制备技术以及新型混合MMC制备技术等[2]，采用传统的碳纤维复合导电材料制备技术具有利用率高、耗能低等优点，例如，采用电压自均衡 Boost-MMDCT耦合控制方法进行碳纤维复合导电材料的制备，经MMDCT接入新型碳纤维复合导电材料的复合电极，提高新型碳纤维复合导电材料制备的输出稳定性[3]，但该方法的过程控制稳定性不好，输出增益较大。

针对上述问题，本文提出基于电沉积法和热解法的新型碳纤维复合导电材料制备方法，采用电化学调节方法和稳态控制方法，进行碳纤维复合导电材料的光生电荷的分离;采用热解法对碳纤维复合导电材料进行热解分离及衍射谱分解;将羧甲基纤维素盐加入到碳纤维复合导电材料的溶解质中，确保制备过程中材料的导电性。通过分析电磁特征，对导电材料的电阻率、材料制备成本、功率损耗及效率进行分析。

1 ?制备流程

为了对新型碳纤维复合导电材料制备和导电性能的分析，结合材料的晶体结构特征和电化学性能分析。采用电化学调节方法和稳态控制方法，进行新型碳纤维复合导电材料的光生电荷分离[4]，采用CdS/RGO 复合光催化剂进行制备过程中的相结构表征。在43.28、53.73、57.27 ℃温度条件下，进行伸缩振动特性分析，采用热解法在金属有机骨架材料中进行热解分离，得到新型碳纤维复合导电材料的FTIR谱图和晶体结构如图1所示。

根据新型碳纤维复合导电材料的FTIR谱图和晶体结构分布，进行优化制备设计，采用Ni- MOF-74作为电极材料，在通过调控碳纤维复合导电材料制备过程中的热解温度下热解反应控制[5]，计算骨架结构特征峰值，采用[mim] Cl/AlCl3 （45/55 mol%）进行材料电极导电性能测试和滤波分离，在离子液体中分析导电性能，采用电沉积法，进行蓄电性能优化设计[6]，进行CMC-Na 和 CMC- Li的化学分解和特征分析，在浓度为0、5 mmol/L羧甲基纤维素盐溶液中，进行碳纤维复合导电材料的衍射谱分解，将羧甲基纤维素盐加入到碳纤维复合导电材料的溶解质中，提高碳纤维复合导电材料的导电性。制备过程如图2所示。

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