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公开(公告)号：CN105355936B
公开(公告)日：2019-02-12
申请号：CN201510906490.6
申请日：2015-12-09
Applicant: 中南大学
Abstract: 一种催化炭纸的制备方法，属于燃料电池催化材料与扩散层领域。本发明将氧化石墨烯溶液置入电解槽中，以炭纸为工作电极，通入‑2.0V～‑1.7V的直流电压0.5～8小时后，氧化石墨烯还原为石墨烯，石墨烯包覆在炭纸上，干燥后用气体沉积法制备催化炭纸。本发明制备的催化炭纸不但拥有扩散层原有炭纸的性能，而且赋予了炭纸氧还原催化活性及良好的耐磨抗腐特性。
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公开(公告)号：CN107946621B
公开(公告)日：2021-05-04
申请号：CN201710985844.X
申请日：2017-10-20
Applicant: 中南大学
IPC: H01M8/1041 , H01M8/1067
Abstract: 本发明公开了一种功能性石墨烯改性提高炭纤维或炭纤维复合材料耐腐蚀的方法，该方法是在采用聚四氟乙烯对炭纤维或炭纤维复合材料进行表面改性过程中，通过引入功能性石墨烯可以提高聚四氟乙烯与炭纤维或炭纤维复合材料之间的结合性能，使聚四氟乙烯在炭纤维或碳纤维复合材料表面形成更加完整和强结合力的疏水防腐网络结构，得到强疏水、强耐腐蚀、耐久性好的炭纤维或炭纤维复合材料；特别是该方法可以获得用于质子交换膜燃料电池的疏水性碳纤维炭纸，提高其在苛刻环境下使用的耐腐蚀性能和耐久性，且该方法操作简单，能够实现大规模生产。
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公开(公告)号：CN107127907A
公开(公告)日：2017-09-05
申请号：CN201710369512.9
申请日：2017-05-23
Applicant: 中南大学
IPC: B29B15/10 , B29C35/02 , B29C71/02 , H01M8/0234 , B29L7/00 , B29K105/12
Abstract: 本发明涉及一种超薄炭纤维纸的制备工艺，属于燃料电池技术领域。本发明的制备工艺包括：将碳纤维坯体在树脂中浸渍后，模压固化，再浸渍，模压固化，反复多次浸渍‑模压固化，然后经热处理，获得超薄炭纤维纸。本发明经反复浸渍‑模压固化，在后两次浸渍‑模压固化工艺中，前次已固化的树脂能阻止熔融树脂的上下流动，增加树脂的实际固化压力，减少树脂与碳纤维间的孔隙，并对前次固化树脂进行后固化处理，利于提高炭纤维纸基体炭的强度和增强炭纤维与基体炭间的界面结合。该发明可大面积、批量化地生产超薄炭纤维纸，且成本低、操作简单，可制备导电性能、力学性能和透气性能均满足燃料电池用的高性能超薄炭纤维纸。
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公开(公告)号：CN106219530A
公开(公告)日：2016-12-14
申请号：CN201610609282.4
申请日：2016-07-28
Applicant: 中南大学
IPC: C01B31/04
Abstract: 本发明涉及多原子掺杂石墨烯材料及其制备方法；属于碳材料开发技术领域。本发明所设计的石墨烯材料的孔隙率为10-30％、总掺杂率为12-35at％。其制备方法为：将石墨烯置于浸渍液中浸泡后，取出清洗干净后，置于烧结炉内，在通氨气的条件下，于700℃-900℃进行反应，得到高孔隙率、高掺杂率的多原子掺杂石墨烯材料；所述浸渍液含HF和H2O2，且HF和H2O2的摩尔比为1:1-3:1；浸渍前所述浸渍液中H2O2的浓度为1-6mol/L。本发明制备工艺简单，所制备的材料性能优良，便于大规模工业化应用。
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公开(公告)号：CN107946621A
公开(公告)日：2018-04-20
申请号：CN201710985844.X
申请日：2017-10-20
Applicant: 中南大学
IPC: H01M8/1041 , H01M8/1067
CPC classification number: H01M8/1041 , H01M8/1067
Abstract: 本发明公开了一种功能性石墨烯改性提高炭纤维或炭纤维复合材料耐腐蚀的方法，该方法是在采用聚四氟乙烯对炭纤维或炭纤维复合材料进行表面改性过程中，通过引入功能性石墨烯可以提高聚四氟乙烯与炭纤维或炭纤维复合材料之间的结合性能，使聚四氟乙烯在炭纤维或碳纤维复合材料表面形成更加完整和强结合力的疏水防腐网络结构，得到强疏水、强耐腐蚀、耐久性好的炭纤维或炭纤维复合材料；特别是该方法可以获得用于质子交换膜燃料电池的疏水性碳纤维炭纸，提高其在苛刻环境下使用的耐腐蚀性能和耐久性，且该方法操作简单，能够实现大规模生产。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN107012739A
公开(公告)日：2017-08-04
申请号：CN201710368844.5
申请日：2017-05-23
Applicant: 中南大学
Abstract: 本发明涉及一种导电高分子薄膜改性的超薄炭纤维纸及其制备方法，属于燃料电池扩散层技术领域。采用电化学沉积的方法在高通量无改性超薄炭纤维纸内部沉积导电高分子薄膜，制得导电高分子薄膜改性超薄炭纤维纸。在所制的导电高分子薄膜改性超薄炭纤维纸中，导电高分子薄膜包覆在炭纤维、基体炭‑炭纤维节点上，在炭纸内部形成厚度均匀的薄膜网络。本发明的制备方法简单，所制备的导电高分子薄膜能显著提高超薄炭纸的力学性能，并使超薄炭纸具备较高的气透率。
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公开(公告)号：CN106567283A
公开(公告)日：2017-04-19
申请号：CN201611028405.1
申请日：2016-11-18
Applicant: 中南大学
CPC classification number: D21H27/00 , D21H17/36 , D21H17/48 , H01M4/8807 , H01M4/8875 , H01M4/9083
Abstract: 本发明涉及一种PVB改性酚醛树脂增强炭纸及其制备工艺和应用；属于燃料电池扩散层技术领域。本发明设计的制备方法包括：将炭纸浸入PVB溶液中浸渍，取出，得到浸渍有PVB的炭纸；然后将所得浸渍有PVB的炭纸浸入酚醛树脂溶液中进行浸渍，取出，干燥，得到处理后的炭纸；处理后的炭纸在160～220℃、加压到10～30MPa，保温；得到固化完全的炭纸；最后经热处理得到所述PVB改性酚醛树脂增强炭纸；所述热处理的温度为1800～2500℃。本发明制备工艺简单，所制备的炭纸具有柔韧性好，强度高等优良的性能，便于大规模工业化应用。
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公开(公告)号：CN106684397A
公开(公告)日：2017-05-17
申请号：CN201710058911.3
申请日：2017-01-23
Applicant: 中南大学
Abstract: 本发明公开了一种氧化石墨烯改性炭/炭复合材料的制备方法，该方法是将将炭纤维原料置于氧化石墨烯浸渍液中浸渍，得到浸料I；所述浸料I置于高分子碳源浸渍液中浸渍，得到浸料II；或者将炭纤维原料或所述浸料I或所述浸料II置于分散有石墨烯的高分子碳源浸渍液中浸渍，得到浸料III；将浸料II或浸料III通过模压成型后，再经过炭化、石墨化，即得氧化石墨烯改性炭/炭复合材料；该方法充分利用氧化石墨烯具有高强度、高导电导热等性能以及较高比表面积和表面丰富的官能团等特点，来改善炭纤维与高分子碳源之间相容性和界面结合能力，提高炭/炭复合材料的电导率和强度等综合性能，且该方法简单，可以批量化的生产。
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公开(公告)号：CN106684397B
公开(公告)日：2019-11-01
申请号：CN201710058911.3
申请日：2017-01-23
Applicant: 中南大学
Abstract: 本发明公开了一种氧化石墨烯改性炭/炭复合材料的制备方法，该方法是将将炭纤维原料置于氧化石墨烯浸渍液中浸渍，得到浸料I；所述浸料I置于高分子碳源浸渍液中浸渍，得到浸料II；或者将炭纤维原料或所述浸料I或所述浸料II置于分散有石墨烯的高分子碳源浸渍液中浸渍，得到浸料III；将浸料II或浸料III通过模压成型后，再经过炭化、石墨化，即得氧化石墨烯改性炭/炭复合材料；该方法充分利用氧化石墨烯具有高强度、高导电导热等性能以及较高比表面积和表面丰富的官能团等特点，来改善炭纤维与高分子碳源之间相容性和界面结合能力，提高炭/炭复合材料的电导率和强度等综合性能，且该方法简单，可以批量化的生产。
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公开(公告)号：CN107127907B
公开(公告)日：2019-10-25
申请号：CN201710369512.9
申请日：2017-05-23
Applicant: 中南大学
IPC: B29B15/10 , B29C35/02 , B29C71/02 , H01M8/0234 , B29L7/00 , B29K105/12
Abstract: 本发明涉及一种超薄炭纤维纸的制备工艺，属于燃料电池技术领域。本发明的制备工艺包括：将碳纤维坯体在树脂中浸渍后，模压固化，再浸渍，模压固化，反复多次浸渍‑模压固化，然后经热处理，获得超薄炭纤维纸。本发明经反复浸渍‑模压固化，在后两次浸渍‑模压固化工艺中，前次已固化的树脂能阻止熔融树脂的上下流动，增加树脂的实际固化压力，减少树脂与碳纤维间的孔隙，并对前次固化树脂进行后固化处理，利于提高炭纤维纸基体炭的强度和增强炭纤维与基体炭间的界面结合。该发明可大面积、批量化地生产超薄炭纤维纸，且成本低、操作简单，可制备导电性能、力学性能和透气性能均满足燃料电池用的高性能超薄炭纤维纸。
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