本發(fā)明屬于電極材料制備領(lǐng)域，具體涉及一種聚合物包裹泡沫銅復(fù)合電極材料及其制備方法。
背景技術(shù)：
隨著科技的發(fā)展，能源短缺、環(huán)境惡化等一系列問題，既需要一種環(huán)保工作效率高的新型儲能系統(tǒng)。在眾多新型儲能系統(tǒng)中，現(xiàn)在常用的電極材料為活性炭、碳納米管、石墨烯氧化鎳、氧化錳、氧化鈷等，導(dǎo)電性和循環(huán)穩(wěn)定性都有一定缺陷，因此，需要研發(fā)一種導(dǎo)電性和循環(huán)穩(wěn)定性綜合功能更好的電極材料。
申請?zhí)?01510414028.4公開了一種聚合物/空心硫復(fù)合電極材料的制備方法，該方法具體了以高比表面積的分子篩為載體，沉積有機鹽，經(jīng)高溫?zé)Y(jié)、還原、硫沉積、聚合、剔除分子篩，獲得聚合物/空心硫復(fù)合電極材料；其中，分子篩為sba-15，mcm-41，kit-1，msu-1的一種；有機鹽為可溶于酒精的有機銅鹽、有機銀鹽、有機鐵鹽和有機鎳鹽的一種；聚合物為聚苯胺、聚吡咯、聚噻吩、聚乙炔的一種；硫占聚合物/空心硫復(fù)合電極材料總質(zhì)量的70~90%，聚合物占聚合物/空心硫復(fù)合電極材料總質(zhì)量的3~10%，金屬占聚合物/空心硫復(fù)合電極材料總質(zhì)量的7~20%。本發(fā)明制備的聚合物/空心硫復(fù)合電極材料用于鋰硫電池正極時，具有很高的比容量和優(yōu)異的循環(huán)性能，在電池領(lǐng)域具有很好的應(yīng)用前景。但是核殼機構(gòu)的電極材料不夠牢固，使用一段時間后，容易出現(xiàn)接觸不良即斷路，使用成本高。
申請?zhí)?00580023942.0的中國專利公開了電極材料、太陽能電池及太陽能電池的制備方法。該電極材料至少含有銀粉末、玻璃料和有機介質(zhì)的電極材料，該電極材料的ag含量是75wt％以上95wt％以下，且該電極材料中的平均粒徑0.5μm以上3μm以下的ag粒子和平均粒徑4μm以上8μm以下的ag粒子的含量比(平均粒徑0.5μm以上3μm以下的ag粒子)∶(平均粒徑4μm以上8μm以下的ag粒子)＝20～80wt％∶80～20wt％。本發(fā)明電極材料，由于能夠穩(wěn)定地將電極材料充填在已經(jīng)形成于半導(dǎo)體基板上的電極槽內(nèi)，所以能夠容易且穩(wěn)定地形成線寬細的電極，且防止槽內(nèi)的電極發(fā)生剝離或斷線。由此，由于能夠通過網(wǎng)版印刷法穩(wěn)定地制造出具有線寬細、電阻損失小的電極的高輸出太陽能電池，所以能夠以低成本來提供高質(zhì)量的太陽能電池。但是銀粉末售價高，作為半導(dǎo)體傳感器部件，成本太高
技術(shù)實現(xiàn)要素：
針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明的目的在于提供一種聚合物包裹泡沫銅復(fù)合電極材料及其制備方法，該電極材料導(dǎo)電性能好，成本低，制備方法簡單，對設(shè)備要求低。
為解決現(xiàn)有技術(shù)問題，本發(fā)明采取的技術(shù)方案為：
一種聚合物包裹泡沫銅復(fù)合電極材料，包括按重量份數(shù)計的原料：泡沫鎳20-30份，銀粉1-5份，泡沫銅8-27份，泡沫鋁8-17份，鐵粉1-8份，鎳粉12-20份，潤滑劑1-4份，乙酸乙酯1-9份，硫酸鎂8-14份，膠粘劑0.2-0.7份，流平劑0.4-0.9份，硬脂酸鈉1-8份，聚乙酸酯22.8-33.9份，聚丙烯酰胺11.3-33.2份，聚乙酰氨基苯甲酯44.8-54.9份，去離子水22-30份。
作為改進的是，上述聚合物包裹泡沫銅復(fù)合電極材料，包括按重量份數(shù)計的原料：泡沫鎳25份，銀粉3份，泡沫銅22份，泡沫鋁12份，鐵粉5份，鎳粉18份，潤滑劑2份，乙酸乙酯6份，硫酸鎂12份，膠粘劑0.4份，流平劑0.7份，硬脂酸鈉5份，聚乙酸酯28.4份，聚丙烯酰胺28.4份，聚乙酰氨基苯甲酯50.4份，去離子水28份。
作為改進的是，所述銀粉、鐵粉和鎳粉的目數(shù)為200-400目。
上述聚合物包裹泡沫銅復(fù)合電極材料的制備方法，包括以下步驟：步驟1，稱取原料，將銀粉、鐵粉、鎳粉混合后，通電熔融得第一混合物；步驟2，將泡沫鎳、泡沫銅、泡沫鋁混合放入球磨機中磨碎后，加入第一混合物、潤滑劑、硫酸鎂、去離子水?dāng)嚢璧媒M合物a；步驟3，將乙酸乙酯、硬脂酸鈉、聚乙酸酯、聚丙烯酰胺、聚乙酰氨基苯甲酯加熱融化后，投入吹膜機中吹出復(fù)合膜；步驟4，將組合物a投入與復(fù)合膜通過壓印技術(shù)混成一體，即得到復(fù)合電極材料。
作為改進的是，步驟1中通電電流為10-20a。
作為改進的是，步驟2中球磨機的轉(zhuǎn)速為1000-1280rpm。
作為改進的是，步驟3中復(fù)合膜的厚度為5-10微米。
有益效果
本發(fā)明聚合物包裹泡沫銅復(fù)合電極材料，通電效果好，傳熱速率快，且材料重量輕盈，且利用泡沫鋁的吸附性，聚合物通過覆膜的形式與泡沫銅形成復(fù)合電極材料，避免了膠粘劑的使用，簡化了制備步驟，降低了成本。
具體實施方式
實施例1
一種聚合物包裹泡沫銅復(fù)合電極材料，包括按重量份數(shù)計的原料：泡沫鎳20份，銀粉1份，泡沫銅8份，泡沫鋁8份，鐵粉1份，鎳粉12份，潤滑劑1份，乙酸乙酯1份，硫酸鎂8份，膠粘劑0.2份，流平劑0.4份，硬脂酸鈉1份，聚乙酸酯22.8份，聚丙烯酰胺11.3份，聚乙酰氨基苯甲酯44.8份，去離子水22份。
所述銀粉、鐵粉和鎳粉的目數(shù)為200目。
上述聚合物包裹泡沫銅復(fù)合電極材料的制備方法，包括以下步驟：步驟1，稱取原料，將銀粉、鐵粉、鎳粉混合后，通電熔融得第一混合物；步驟2，將泡沫鎳、泡沫銅、泡沫鋁混合放入球磨機中磨碎后，加入第一混合物、潤滑劑、硫酸鎂、去離子水?dāng)嚢璧媒M合物a；步驟3，將乙酸乙酯、硬脂酸鈉、聚乙酸酯、聚丙烯酰胺、聚乙酰氨基苯甲酯加熱融化后，投入吹膜機中吹出復(fù)合膜；步驟4，將組合物a投入與復(fù)合膜通過壓印技術(shù)混成一體，即得到復(fù)合電極材料。
步驟1中通電電流為10a。
步驟2中球磨機的轉(zhuǎn)速為1000rpm。
步驟3中復(fù)合膜的厚度為5微米。
實施例1的復(fù)合電極材料的等效串聯(lián)電阻為1.2ω，且循環(huán)穩(wěn)定性優(yōu)，經(jīng)過1500次循環(huán)后電容值保留為原料的118%。
實施例2
一種聚合物包裹泡沫銅復(fù)合電極材料，包括按重量份數(shù)計的原料：泡沫鎳25份，銀粉3份，泡沫銅22份，泡沫鋁12份，鐵粉5份，鎳粉18份，潤滑劑2份，乙酸乙酯6份，硫酸鎂12份，膠粘劑0.4份，流平劑0.7份，硬脂酸鈉5份，聚乙酸酯28.4份，聚丙烯酰胺28.4份，聚乙酰氨基苯甲酯50.4份，去離子水28份。
所述銀粉、鐵粉和鎳粉的目數(shù)為300目。
上述聚合物包裹泡沫銅復(fù)合電極材料的制備方法，包括以下步驟：步驟1，稱取原料，將銀粉、鐵粉、鎳粉混合后，通電熔融得第一混合物；步驟2，將泡沫鎳、泡沫銅、泡沫鋁混合放入球磨機中磨碎后，加入第一混合物、潤滑劑、硫酸鎂、去離子水?dāng)嚢璧媒M合物a；步驟3，將乙酸乙酯、硬脂酸鈉、聚乙酸酯、聚丙烯酰胺、聚乙酰氨基苯甲酯加熱融化后，投入吹膜機中吹出復(fù)合膜；步驟4，將組合物a投入與復(fù)合膜通過壓印技術(shù)混成一體，即得到復(fù)合電極材料。
步驟1中通電電流為15a。
步驟2中球磨機的轉(zhuǎn)速為1104rpm。
步驟3中復(fù)合膜的厚度為5微米。
實施例2的復(fù)合電極材料的等效串聯(lián)電阻為0.8ω，且循環(huán)穩(wěn)定性優(yōu)，經(jīng)過1500次循環(huán)后電容值保留為原料的121%。
實施例3
一種聚合物包裹泡沫銅復(fù)合電極材料，包括按重量份數(shù)計的原料：泡沫鎳30份，銀粉5份，泡沫銅27份，泡沫鋁17份，鐵粉8份，鎳粉20份，潤滑劑4份，乙酸乙酯9份，硫酸鎂14份，膠粘劑0.7份，流平劑0.9份，硬脂酸鈉1-8份，聚乙酸酯33.9份，聚丙烯酰胺33.2份，聚乙酰氨基苯甲酯54.9份，去離子水30份。
所述銀粉、鐵粉和鎳粉的目數(shù)為400目。
上述聚合物包裹泡沫銅復(fù)合電極材料的制備方法，包括以下步驟：步驟1，稱取原料，將銀粉、鐵粉、鎳粉混合后，通電熔融得第一混合物；步驟2，將泡沫鎳、泡沫銅、泡沫鋁混合放入球磨機中磨碎后，加入第一混合物、潤滑劑、硫酸鎂、去離子水?dāng)嚢璧媒M合物a；步驟3，將乙酸乙酯、硬脂酸鈉、聚乙酸酯、聚丙烯酰胺、聚乙酰氨基苯甲酯加熱融化后，投入吹膜機中吹出復(fù)合膜；步驟4，將組合物a投入與復(fù)合膜通過壓印技術(shù)混成一體，即得到復(fù)合電極材料。
步驟1中通電電流為10-20a。
步驟2中球磨機的轉(zhuǎn)速為1000-1280rpm。
步驟3中復(fù)合膜的厚度為5-10微米。
實施例3的復(fù)合電極材料的等效串聯(lián)電阻為1.3ω，且循環(huán)穩(wěn)定性優(yōu)，經(jīng)過1500次循環(huán)后電容值保留為原料的104%。
實施例4
一種聚合物包裹泡沫銅復(fù)合電極材料，包括按重量份數(shù)計的原料：泡沫鎳20份，銀粉1份，泡沫銅8份，泡沫鋁8份，鐵粉1份，鎳粉12份，潤滑劑1份，乙酸乙酯1份，硫酸鎂8份，膠粘劑0.2份，流平劑0.4份，硬脂酸鈉1份，聚乙酸酯22.8份，聚丙烯酰胺11.3份，聚乙酰氨基苯甲酯44.8份，去離子水22份。
所述銀粉、鐵粉和鎳粉的目數(shù)為200目。
上述聚合物包裹泡沫銅復(fù)合電極材料的制備方法，包括以下步驟：步驟1，稱取原料，將銀粉、鐵粉、鎳粉混合后，通電熔融得第一混合物；步驟2，將泡沫鎳、泡沫銅、泡沫鋁混合放入球磨機中磨碎后，加入第一混合物、潤滑劑、硫酸鎂、去離子水?dāng)嚢璧媒M合物a；步驟3，將乙酸乙酯、硬脂酸鈉、聚乙酸酯、聚丙烯酰胺、聚乙酰氨基苯甲酯加熱融化后，投入吹膜機中吹出復(fù)合膜；步驟4，將組合物a投入與復(fù)合膜通過壓印技術(shù)混成一體，即得到復(fù)合電極材料。
步驟1中通電電流為10-20a。
步驟2中球磨機的轉(zhuǎn)速為1000-1280rpm。
步驟3中復(fù)合膜的厚度為5-10微米。
實施例4的復(fù)合電極材料的等效串聯(lián)電阻為0.9ω，且循環(huán)穩(wěn)定性優(yōu)，經(jīng)過1500次循環(huán)后電容值保留為原料的125%。
與申請?zhí)枮?01510566764.1的中國專利《一種絮狀二氧化錳/石墨烯復(fù)合電極材料的制備方法》的實施例可知，本發(fā)明電極材料綜合性能與其相同，但成本更加低廉，且泡沫鋁的吸附性為復(fù)合電極材料提供了良好的粘連性，減少了粘膠劑的使用，保證了導(dǎo)電性和循環(huán)穩(wěn)定性。