RU2007106040A - Способ получения монолитных пористых углеродных дисков из ароматического органического предшественника - Google Patents
Способ получения монолитных пористых углеродных дисков из ароматического органического предшественника Download PDFInfo
- Publication number
- RU2007106040A RU2007106040A RU2007106040/15A RU2007106040A RU2007106040A RU 2007106040 A RU2007106040 A RU 2007106040A RU 2007106040/15 A RU2007106040/15 A RU 2007106040/15A RU 2007106040 A RU2007106040 A RU 2007106040A RU 2007106040 A RU2007106040 A RU 2007106040A
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- precursor
- carbon
- powder
- polyimide
- disk
- Prior art date
Links
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims 16
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 title claims 14
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title 1
- 244000062645 predators Species 0.000 title 1
- 238000000034 method Methods 0.000 claims 31
- 239000002243 precursor Substances 0.000 claims 23
- 239000000843 powder Substances 0.000 claims 12
- 239000004642 Polyimide Substances 0.000 claims 9
- 229920001721 polyimide Polymers 0.000 claims 9
- 239000004693 Polybenzimidazole Substances 0.000 claims 7
- 150000002736 metal compounds Chemical class 0.000 claims 7
- 239000000178 monomer Substances 0.000 claims 7
- 229920002480 polybenzimidazole Polymers 0.000 claims 7
- 125000003118 aryl group Chemical group 0.000 claims 6
- 239000002131 composite material Substances 0.000 claims 6
- ZUOUZKKEUPVFJK-UHFFFAOYSA-N diphenyl Chemical compound C1=CC=CC=C1C1=CC=CC=C1 ZUOUZKKEUPVFJK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 6
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 claims 6
- GTDPSWPPOUPBNX-UHFFFAOYSA-N ac1mqpva Chemical compound CC12C(=O)OC(=O)C1(C)C1(C)C2(C)C(=O)OC1=O GTDPSWPPOUPBNX-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 5
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 claims 5
- 125000000524 functional group Chemical group 0.000 claims 5
- IAZDPXIOMUYVGZ-UHFFFAOYSA-N Dimethylsulphoxide Chemical compound CS(C)=O IAZDPXIOMUYVGZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 4
- ZMXDDKWLCZADIW-UHFFFAOYSA-N N,N-Dimethylformamide Chemical compound CN(C)C=O ZMXDDKWLCZADIW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 4
- WYURNTSHIVDZCO-UHFFFAOYSA-N Tetrahydrofuran Chemical compound C1CCOC1 WYURNTSHIVDZCO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 4
- 239000002253 acid Substances 0.000 claims 4
- 150000007513 acids Chemical class 0.000 claims 4
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 claims 4
- 239000000835 fiber Substances 0.000 claims 4
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims 4
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims 4
- 125000001997 phenyl group Chemical group [H]C1=C([H])C([H])=C(*)C([H])=C1[H] 0.000 claims 4
- CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N Acetone Chemical compound CC(C)=O CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 3
- UHOVQNZJYSORNB-UHFFFAOYSA-N Benzene Chemical compound C1=CC=CC=C1 UHOVQNZJYSORNB-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 3
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 3
- KFZMGEQAYNKOFK-UHFFFAOYSA-N Isopropanol Chemical compound CC(C)O KFZMGEQAYNKOFK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 3
- OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N Methanol Chemical compound OC OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 3
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 3
- YXFVVABEGXRONW-UHFFFAOYSA-N Toluene Chemical compound CC1=CC=CC=C1 YXFVVABEGXRONW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 3
- -1 aromatic tetracarboxylic acid Chemical class 0.000 claims 3
- 230000001588 bifunctional effect Effects 0.000 claims 3
- 239000004305 biphenyl Substances 0.000 claims 3
- 235000010290 biphenyl Nutrition 0.000 claims 3
- CREMABGTGYGIQB-UHFFFAOYSA-N carbon carbon Chemical compound C.C CREMABGTGYGIQB-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 3
- 239000011203 carbon fibre reinforced carbon Substances 0.000 claims 3
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims 3
- 238000005056 compaction Methods 0.000 claims 3
- 150000002148 esters Chemical class 0.000 claims 3
- 125000001072 heteroaryl group Chemical group 0.000 claims 3
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims 3
- JTTIOYHBNXDJOD-UHFFFAOYSA-N 2,4,6-triaminopyrimidine Chemical compound NC1=CC(N)=NC(N)=N1 JTTIOYHBNXDJOD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 2
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 2
- RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N Diethyl ether Chemical compound CCOCC RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 2
- WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N Lithium Chemical compound [Li] WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 2
- FXHOOIRPVKKKFG-UHFFFAOYSA-N N,N-Dimethylacetamide Chemical compound CN(C)C(C)=O FXHOOIRPVKKKFG-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 2
- SECXISVLQFMRJM-UHFFFAOYSA-N N-Methylpyrrolidone Chemical group CN1CCCC1=O SECXISVLQFMRJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 2
- KKEYFWRCBNTPAC-UHFFFAOYSA-N Terephthalic acid Chemical compound OC(=O)C1=CC=C(C(O)=O)C=C1 KKEYFWRCBNTPAC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 2
- 239000000654 additive Substances 0.000 claims 2
- 125000000217 alkyl group Chemical group 0.000 claims 2
- 125000002947 alkylene group Chemical group 0.000 claims 2
- ANUAIBBBDSEVKN-UHFFFAOYSA-N benzene-1,2,4,5-tetramine Chemical compound NC1=CC(N)=C(N)C=C1N ANUAIBBBDSEVKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 2
- JSYBAZQQYCNZJE-UHFFFAOYSA-N benzene-1,2,4-triamine Chemical compound NC1=CC=C(N)C(N)=C1 JSYBAZQQYCNZJE-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 2
- HFACYLZERDEVSX-UHFFFAOYSA-N benzidine Chemical group C1=CC(N)=CC=C1C1=CC=C(N)C=C1 HFACYLZERDEVSX-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 2
- MVPPADPHJFYWMZ-UHFFFAOYSA-N chlorobenzene Chemical compound ClC1=CC=CC=C1 MVPPADPHJFYWMZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 2
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 claims 2
- 239000003792 electrolyte Substances 0.000 claims 2
- 239000000446 fuel Substances 0.000 claims 2
- QQVIHTHCMHWDBS-UHFFFAOYSA-N isophthalic acid Chemical compound OC(=O)C1=CC=CC(C(O)=O)=C1 QQVIHTHCMHWDBS-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 2
- 229910052744 lithium Inorganic materials 0.000 claims 2
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 2
- DOBFTMLCEYUAQC-UHFFFAOYSA-N naphthalene-2,3,6,7-tetracarboxylic acid Chemical compound OC(=O)C1=C(C(O)=O)C=C2C=C(C(O)=O)C(C(=O)O)=CC2=C1 DOBFTMLCEYUAQC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 2
- XNGIFLGASWRNHJ-UHFFFAOYSA-N phthalic acid Chemical compound OC(=O)C1=CC=CC=C1C(O)=O XNGIFLGASWRNHJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 2
- 229920000768 polyamine Polymers 0.000 claims 2
- 239000011148 porous material Substances 0.000 claims 2
- 238000000197 pyrolysis Methods 0.000 claims 2
- 239000012779 reinforcing material Substances 0.000 claims 2
- 239000002904 solvent Substances 0.000 claims 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims 2
- YLQBMQCUIZJEEH-UHFFFAOYSA-N tetrahydrofuran Natural products C=1C=COC=1 YLQBMQCUIZJEEH-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 2
- IGUXFXNMXMXLCK-UHFFFAOYSA-N (3-aminophenyl)-(3,4-diaminophenyl)methanone Chemical compound NC1=CC=CC(C(=O)C=2C=C(N)C(N)=CC=2)=C1 IGUXFXNMXMXLCK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- YKAVPKYCQOKDAP-UHFFFAOYSA-N (3-aminophenyl)-(3,4-diaminophenyl)methanone;trihydrochloride Chemical compound Cl.Cl.Cl.NC1=CC=CC(C(=O)C=2C=C(N)C(N)=CC=2)=C1 YKAVPKYCQOKDAP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- VGHSXKTVMPXHNG-UHFFFAOYSA-N 1,3-diisocyanatobenzene Chemical compound O=C=NC1=CC=CC(N=C=O)=C1 VGHSXKTVMPXHNG-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- WZCQRUWWHSTZEM-UHFFFAOYSA-N 1,3-phenylenediamine Chemical compound NC1=CC=CC(N)=C1 WZCQRUWWHSTZEM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- RYHBNJHYFVUHQT-UHFFFAOYSA-N 1,4-Dioxane Chemical compound C1COCCO1 RYHBNJHYFVUHQT-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- ALQLPWJFHRMHIU-UHFFFAOYSA-N 1,4-diisocyanatobenzene Chemical compound O=C=NC1=CC=C(N=C=O)C=C1 ALQLPWJFHRMHIU-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- CBCKQZAAMUWICA-UHFFFAOYSA-N 1,4-phenylenediamine Chemical compound NC1=CC=C(N)C=C1 CBCKQZAAMUWICA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- VLDPXPPHXDGHEW-UHFFFAOYSA-N 1-chloro-2-dichlorophosphoryloxybenzene Chemical compound ClC1=CC=CC=C1OP(Cl)(Cl)=O VLDPXPPHXDGHEW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- HSTOKWSFWGCZMH-UHFFFAOYSA-N 3,3'-diaminobenzidine Chemical compound C1=C(N)C(N)=CC=C1C1=CC=C(N)C(N)=C1 HSTOKWSFWGCZMH-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- UPMLOUAZCHDJJD-UHFFFAOYSA-N 4,4'-Diphenylmethane Diisocyanate Chemical compound C1=CC(N=C=O)=CC=C1CC1=CC=C(N=C=O)C=C1 UPMLOUAZCHDJJD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- YBRVSVVVWCFQMG-UHFFFAOYSA-N 4,4'-diaminodiphenylmethane Chemical compound C1=CC(N)=CC=C1CC1=CC=C(N)C=C1 YBRVSVVVWCFQMG-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- RQBIGPMJQUKYAH-UHFFFAOYSA-N 4-(3,4-diaminophenoxy)benzene-1,2-diamine Chemical compound C1=C(N)C(N)=CC=C1OC1=CC=C(N)C(N)=C1 RQBIGPMJQUKYAH-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- UYIWPVOKZZKUMC-UHFFFAOYSA-N 4-(3,4-diaminophenyl)benzene-1,2-diamine Chemical compound C1=C(N)C(N)=CC=C1C1=CC=C(N)C(N)=C1.C1=C(N)C(N)=CC=C1C1=CC=C(N)C(N)=C1 UYIWPVOKZZKUMC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- UITKHKNFVCYWNG-UHFFFAOYSA-N 4-(3,4-dicarboxybenzoyl)phthalic acid Chemical compound C1=C(C(O)=O)C(C(=O)O)=CC=C1C(=O)C1=CC=C(C(O)=O)C(C(O)=O)=C1 UITKHKNFVCYWNG-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- LFBALUPVVFCEPA-UHFFFAOYSA-N 4-(3,4-dicarboxyphenyl)phthalic acid Chemical compound C1=C(C(O)=O)C(C(=O)O)=CC=C1C1=CC=C(C(O)=O)C(C(O)=O)=C1 LFBALUPVVFCEPA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- HLBLWEWZXPIGSM-UHFFFAOYSA-N 4-Aminophenyl ether Chemical compound C1=CC(N)=CC=C1OC1=CC=C(N)C=C1 HLBLWEWZXPIGSM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- GEYAGBVEAJGCFB-UHFFFAOYSA-N 4-[2-(3,4-dicarboxyphenyl)propan-2-yl]phthalic acid Chemical compound C=1C=C(C(O)=O)C(C(O)=O)=CC=1C(C)(C)C1=CC=C(C(O)=O)C(C(O)=O)=C1 GEYAGBVEAJGCFB-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- JVERADGGGBYHNP-UHFFFAOYSA-N 5-phenylbenzene-1,2,3,4-tetracarboxylic acid Chemical class OC(=O)C1=C(C(O)=O)C(C(=O)O)=CC(C=2C=CC=CC=2)=C1C(O)=O JVERADGGGBYHNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- 229920000049 Carbon (fiber) Polymers 0.000 claims 1
- ZNZYKNKBJPZETN-WELNAUFTSA-N Dialdehyde 11678 Chemical compound N1C2=CC=CC=C2C2=C1[C@H](C[C@H](/C(=C/O)C(=O)OC)[C@@H](C=C)C=O)NCC2 ZNZYKNKBJPZETN-WELNAUFTSA-N 0.000 claims 1
- OFOBLEOULBTSOW-UHFFFAOYSA-N Malonic acid Chemical compound OC(=O)CC(O)=O OFOBLEOULBTSOW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- 229920000877 Melamine resin Polymers 0.000 claims 1
- 150000001299 aldehydes Chemical class 0.000 claims 1
- 125000003277 amino group Chemical group 0.000 claims 1
- 229910052787 antimony Inorganic materials 0.000 claims 1
- 150000004984 aromatic diamines Chemical class 0.000 claims 1
- BZDGCIJWPWHAOF-UHFFFAOYSA-N benzene-1,2,4,5-tetramine;hydron;tetrachloride Chemical compound Cl.Cl.Cl.Cl.NC1=CC(N)=C(N)C=C1N BZDGCIJWPWHAOF-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- NOZDKQWTDYQXDO-UHFFFAOYSA-N benzene-1,2,4-triamine;trihydrochloride Chemical compound Cl.Cl.Cl.NC1=CC=C(N)C(N)=C1 NOZDKQWTDYQXDO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- 239000012965 benzophenone Substances 0.000 claims 1
- AZVOEEHCPIRDBR-UHFFFAOYSA-N bis(3,4-diaminophenyl)methanone;tetrahydrochloride Chemical compound Cl.Cl.Cl.Cl.C1=C(N)C(N)=CC=C1C(=O)C1=CC=C(N)C(N)=C1 AZVOEEHCPIRDBR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- TUQQUUXMCKXGDI-UHFFFAOYSA-N bis(3-aminophenyl)methanone Chemical compound NC1=CC=CC(C(=O)C=2C=C(N)C=CC=2)=C1 TUQQUUXMCKXGDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- ZLSMCQSGRWNEGX-UHFFFAOYSA-N bis(4-aminophenyl)methanone Chemical compound C1=CC(N)=CC=C1C(=O)C1=CC=C(N)C=C1 ZLSMCQSGRWNEGX-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 claims 1
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 claims 1
- 229910021393 carbon nanotube Inorganic materials 0.000 claims 1
- 239000002041 carbon nanotube Substances 0.000 claims 1
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 claims 1
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 claims 1
- 239000007772 electrode material Substances 0.000 claims 1
- 239000000945 filler Substances 0.000 claims 1
- 229910052735 hafnium Inorganic materials 0.000 claims 1
- 239000011261 inert gas Substances 0.000 claims 1
- 150000002484 inorganic compounds Chemical class 0.000 claims 1
- 229920000592 inorganic polymer Polymers 0.000 claims 1
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 claims 1
- 239000012948 isocyanate Substances 0.000 claims 1
- 229910052745 lead Inorganic materials 0.000 claims 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims 1
- 229940018564 m-phenylenediamine Drugs 0.000 claims 1
- 229910052748 manganese Inorganic materials 0.000 claims 1
- 239000000463 material Substances 0.000 claims 1
- JDSHMPZPIAZGSV-UHFFFAOYSA-N melamine Chemical compound NC1=NC(N)=NC(N)=N1 JDSHMPZPIAZGSV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 claims 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims 1
- 229910052750 molybdenum Inorganic materials 0.000 claims 1
- UIMPSNPKHVULAQ-UHFFFAOYSA-N naphthalene-1,2,5,6-tetramine Chemical compound NC1=C(N)C=CC2=C(N)C(N)=CC=C21 UIMPSNPKHVULAQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- OLAPPGSPBNVTRF-UHFFFAOYSA-N naphthalene-1,4,5,8-tetracarboxylic acid Chemical class C1=CC(C(O)=O)=C2C(C(=O)O)=CC=C(C(O)=O)C2=C1C(O)=O OLAPPGSPBNVTRF-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- ABMFBCRYHDZLRD-UHFFFAOYSA-N naphthalene-1,4-dicarboxylic acid Chemical compound C1=CC=C2C(C(=O)O)=CC=C(C(O)=O)C2=C1 ABMFBCRYHDZLRD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- DKYADULMEONPQX-UHFFFAOYSA-N naphthalene-2,3,6,7-tetramine Chemical compound NC1=C(N)C=C2C=C(N)C(N)=CC2=C1 DKYADULMEONPQX-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- GOGZBMRXLADNEV-UHFFFAOYSA-N naphthalene-2,6-diamine Chemical compound C1=C(N)C=CC2=CC(N)=CC=C21 GOGZBMRXLADNEV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- RXOHFPCZGPKIRD-UHFFFAOYSA-N naphthalene-2,6-dicarboxylic acid Chemical compound C1=C(C(O)=O)C=CC2=CC(C(=O)O)=CC=C21 RXOHFPCZGPKIRD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- YTVNOVQHSGMMOV-UHFFFAOYSA-N naphthalenetetracarboxylic dianhydride Chemical compound C1=CC(C(=O)OC2=O)=C3C2=CC=C2C(=O)OC(=O)C1=C32 YTVNOVQHSGMMOV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 claims 1
- 229910052758 niobium Inorganic materials 0.000 claims 1
- 150000002894 organic compounds Chemical class 0.000 claims 1
- 229920000620 organic polymer Polymers 0.000 claims 1
- 239000003960 organic solvent Substances 0.000 claims 1
- 229910052763 palladium Inorganic materials 0.000 claims 1
- 239000000123 paper Substances 0.000 claims 1
- 229910052698 phosphorus Inorganic materials 0.000 claims 1
- ZWLUXSQADUDCSB-UHFFFAOYSA-N phthalaldehyde Chemical compound O=CC1=CC=CC=C1C=O ZWLUXSQADUDCSB-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- 229910052697 platinum Inorganic materials 0.000 claims 1
- 239000002952 polymeric resin Substances 0.000 claims 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 claims 1
- 239000001294 propane Substances 0.000 claims 1
- VHNQIURBCCNWDN-UHFFFAOYSA-N pyridine-2,6-diamine Chemical compound NC1=CC=CC(N)=N1 VHNQIURBCCNWDN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- 230000003014 reinforcing effect Effects 0.000 claims 1
- 229910052703 rhodium Inorganic materials 0.000 claims 1
- 229910052707 ruthenium Inorganic materials 0.000 claims 1
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 claims 1
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 claims 1
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 claims 1
- 235000012239 silicon dioxide Nutrition 0.000 claims 1
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 claims 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 claims 1
- 125000003107 substituted aryl group Chemical group 0.000 claims 1
- 229920003002 synthetic resin Polymers 0.000 claims 1
- KUCOHFSKRZZVRO-UHFFFAOYSA-N terephthalaldehyde Chemical compound O=CC1=CC=C(C=O)C=C1 KUCOHFSKRZZVRO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- 150000000000 tetracarboxylic acids Chemical class 0.000 claims 1
- AGGKEGLBGGJEBZ-UHFFFAOYSA-N tetramethylenedisulfotetramine Chemical compound C1N(S2(=O)=O)CN3S(=O)(=O)N1CN2C3 AGGKEGLBGGJEBZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- 229910052718 tin Inorganic materials 0.000 claims 1
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 claims 1
- 229910052721 tungsten Inorganic materials 0.000 claims 1
- 229910052720 vanadium Inorganic materials 0.000 claims 1
- 229910052725 zinc Inorganic materials 0.000 claims 1
- 229910052726 zirconium Inorganic materials 0.000 claims 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01G—CAPACITORS; CAPACITORS, RECTIFIERS, DETECTORS, SWITCHING DEVICES, LIGHT-SENSITIVE OR TEMPERATURE-SENSITIVE DEVICES OF THE ELECTROLYTIC TYPE
- H01G9/00—Electrolytic capacitors, rectifiers, detectors, switching devices, light-sensitive or temperature-sensitive devices; Processes of their manufacture
- H01G9/004—Details
- H01G9/04—Electrodes or formation of dielectric layers thereon
- H01G9/042—Electrodes or formation of dielectric layers thereon characterised by the material
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B82—NANOTECHNOLOGY
- B82Y—SPECIFIC USES OR APPLICATIONS OF NANOSTRUCTURES; MEASUREMENT OR ANALYSIS OF NANOSTRUCTURES; MANUFACTURE OR TREATMENT OF NANOSTRUCTURES
- B82Y30/00—Nanotechnology for materials or surface science, e.g. nanocomposites
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B35/00—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
- C04B35/515—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on non-oxide ceramics
- C04B35/52—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on non-oxide ceramics based on carbon, e.g. graphite
- C04B35/524—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on non-oxide ceramics based on carbon, e.g. graphite obtained from polymer precursors, e.g. glass-like carbon material
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01G—CAPACITORS; CAPACITORS, RECTIFIERS, DETECTORS, SWITCHING DEVICES, LIGHT-SENSITIVE OR TEMPERATURE-SENSITIVE DEVICES OF THE ELECTROLYTIC TYPE
- H01G11/00—Hybrid capacitors, i.e. capacitors having different positive and negative electrodes; Electric double-layer [EDL] capacitors; Processes for the manufacture thereof or of parts thereof
- H01G11/22—Electrodes
- H01G11/24—Electrodes characterised by structural features of the materials making up or comprised in the electrodes, e.g. form, surface area or porosity; characterised by the structural features of powders or particles used therefor
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01G—CAPACITORS; CAPACITORS, RECTIFIERS, DETECTORS, SWITCHING DEVICES, LIGHT-SENSITIVE OR TEMPERATURE-SENSITIVE DEVICES OF THE ELECTROLYTIC TYPE
- H01G11/00—Hybrid capacitors, i.e. capacitors having different positive and negative electrodes; Electric double-layer [EDL] capacitors; Processes for the manufacture thereof or of parts thereof
- H01G11/22—Electrodes
- H01G11/30—Electrodes characterised by their material
- H01G11/32—Carbon-based
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M4/00—Electrodes
- H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
- H01M4/04—Processes of manufacture in general
- H01M4/0471—Processes of manufacture in general involving thermal treatment, e.g. firing, sintering, backing particulate active material, thermal decomposition, pyrolysis
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M4/00—Electrodes
- H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
- H01M4/36—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids
- H01M4/58—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids of inorganic compounds other than oxides or hydroxides, e.g. sulfides, selenides, tellurides, halogenides or LiCoFy; of polyanionic structures, e.g. phosphates, silicates or borates
- H01M4/583—Carbonaceous material, e.g. graphite-intercalation compounds or CFx
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M4/00—Electrodes
- H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
- H01M4/62—Selection of inactive substances as ingredients for active masses, e.g. binders, fillers
- H01M4/621—Binders
- H01M4/622—Binders being polymers
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M4/00—Electrodes
- H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
- H01M4/62—Selection of inactive substances as ingredients for active masses, e.g. binders, fillers
- H01M4/624—Electric conductive fillers
- H01M4/626—Metals
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M4/00—Electrodes
- H01M4/86—Inert electrodes with catalytic activity, e.g. for fuel cells
- H01M4/88—Processes of manufacture
- H01M4/8875—Methods for shaping the electrode into free-standing bodies, like sheets, films or grids, e.g. moulding, hot-pressing, casting without support, extrusion without support
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M4/00—Electrodes
- H01M4/86—Inert electrodes with catalytic activity, e.g. for fuel cells
- H01M4/88—Processes of manufacture
- H01M4/8878—Treatment steps after deposition of the catalytic active composition or after shaping of the electrode being free-standing body
- H01M4/8882—Heat treatment, e.g. drying, baking
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M4/00—Electrodes
- H01M4/86—Inert electrodes with catalytic activity, e.g. for fuel cells
- H01M4/90—Selection of catalytic material
- H01M4/9075—Catalytic material supported on carriers, e.g. powder carriers
- H01M4/9083—Catalytic material supported on carriers, e.g. powder carriers on carbon or graphite
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M4/00—Electrodes
- H01M4/86—Inert electrodes with catalytic activity, e.g. for fuel cells
- H01M4/90—Selection of catalytic material
- H01M4/92—Metals of platinum group
- H01M4/925—Metals of platinum group supported on carriers, e.g. powder carriers
- H01M4/926—Metals of platinum group supported on carriers, e.g. powder carriers on carbon or graphite
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M4/00—Electrodes
- H01M4/86—Inert electrodes with catalytic activity, e.g. for fuel cells
- H01M4/96—Carbon-based electrodes
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
- H01M8/02—Details
- H01M8/0202—Collectors; Separators, e.g. bipolar separators; Interconnectors
- H01M8/023—Porous and characterised by the material
- H01M8/0234—Carbonaceous material
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
- C04B2235/02—Composition of constituents of the starting material or of secondary phases of the final product
- C04B2235/30—Constituents and secondary phases not being of a fibrous nature
- C04B2235/32—Metal oxides, mixed metal oxides, or oxide-forming salts thereof, e.g. carbonates, nitrates, (oxy)hydroxides, chlorides
- C04B2235/3231—Refractory metal oxides, their mixed metal oxides, or oxide-forming salts thereof
- C04B2235/3256—Molybdenum oxides, molybdates or oxide forming salts thereof, e.g. cadmium molybdate
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
- C04B2235/02—Composition of constituents of the starting material or of secondary phases of the final product
- C04B2235/30—Constituents and secondary phases not being of a fibrous nature
- C04B2235/40—Metallic constituents or additives not added as binding phase
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
- C04B2235/02—Composition of constituents of the starting material or of secondary phases of the final product
- C04B2235/30—Constituents and secondary phases not being of a fibrous nature
- C04B2235/40—Metallic constituents or additives not added as binding phase
- C04B2235/404—Refractory metals
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
- C04B2235/70—Aspects relating to sintered or melt-casted ceramic products
- C04B2235/80—Phases present in the sintered or melt-cast ceramic products other than the main phase
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M4/00—Electrodes
- H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
- H01M4/62—Selection of inactive substances as ingredients for active masses, e.g. binders, fillers
- H01M4/621—Binders
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M4/00—Electrodes
- H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
- H01M4/62—Selection of inactive substances as ingredients for active masses, e.g. binders, fillers
- H01M4/624—Electric conductive fillers
- H01M4/625—Carbon or graphite
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/10—Energy storage using batteries
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/13—Energy storage using capacitors
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/30—Hydrogen technology
- Y02E60/50—Fuel cells
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
- Y10T428/00—Stock material or miscellaneous articles
- Y10T428/21—Circular sheet or circular blank
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Nanotechnology (AREA)
- Ceramic Engineering (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Sustainable Development (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Structural Engineering (AREA)
- Composite Materials (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- Sustainable Energy (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Macromolecular Compounds Obtained By Forming Nitrogen-Containing Linkages In General (AREA)
- Carbon And Carbon Compounds (AREA)
- Inert Electrodes (AREA)
Claims (32)
1. Способ получения дисков из монолитного пористого углерода в качестве электродных материалов из предшественников, включающих полиимид или полибензимидазол или оба эти вещества, в форме порошка, включающий следующие стадии:
получение порошка предшественника, включающего полиимид или полибензимидазол или оба эти вещества, посредством реакции мономеров, которые в ходе этой реакции образуют порошок полиимида или полибензимидазола;
уплотнение порошка предшественника в монолит под давлением; и
проведение пиролиза монолита в атмосфере инертного газа или диоксида углерода для получения диска из монолитного пористого углерода.
2. Способ по п.1, в котором к предшественнику добавляют соединение металла в ходе любой из стадий, применяемых для получения порошка предшественника или монолитных дисков.
3. Способ по п.1, в котором предшественник получают в виде осажденного порошка в присутствии растворителя.
4. Способ по п.1, в котором порошки предшественников, применяемые для уплотнения в диск, имеют средний размер частиц в диапазоне от 1 до 200 мкм.
5. Способ по п.1, в котором порошок предшественника перед уплотнением в диск подвергают отжигу при температуре в диапазоне от 150 до 500°С.
6. Способ по п.1, в котором порошки полимеров уплотняют под давлением в диапазоне от 20,6 до 89,3 МПа (от 3000 до 13000 фунтов на кв. дюйм).
7. Способ по п.1, в котором диск из монолитного углерода имеет плотность в диапазоне от 0,4 до 1,2 г/см3 и площадь поверхности 300 м2/г или более.
8. Способ по п.2, в котором соединение металла содержит металлы, выбранные из группы, состоящей из Ti, Zr, V, Nb, Cr, Mo, Mn, Fe, Ru, Co, Ni, Pd, Cu, Ag, Zn, Pb, Hf, W, Ba, Al, Pt, Si, P, Rh, Sb, Sn, Bi, Li и их сочетаний.
9. Способ по п.2, в котором добавление соединения металла или соединений металлов к полимеру-предшественнику проводят так, чтобы получить истинный молекулярный раствор соединения металла с реакционной системой предшественника.
10. Способ по п.2, в котором добавление соединения или соединений металлов к полимеру-предшественнику проводят путем добавления раствора соединения металла к высушенному полимеру-предшественнику в форме порошка или в виде уплотненного диска, с последующим удалением растворителя из полимера-предшественника.
11. Способ по п.2, в котором массовый процент металла в углероде находится в диапазоне от 0,01 до 20%.
12. Способ по п.1, в котором для формирования полиимидного сегмента предшественника используют ароматический диаминовый мономер, выбранный из 1,4-фенилендиамина, м-фенилендиамина, 4,4′-диаминобифенила, 4,4′-диаминодифенилметана, 3,3′-диаминодифенилметана, 4,4′-диаминобензофенона, 3,3′-диаминобензофенона, 4,4′-диаминодифенилового эфира, бензидина, 2,6-диаминонафталина, 2,6-диаминопиридина и их производных или сочетаний.
13. Способ по п.1, в котором для формирования полиимидного сегмента предшественника используют мономерный ароматический диангидрид, выбранный из пиромеллитового диангидрида, диангидрида 3,3′,4,4′-бифенилтетракарбоновой кислоты, диангидрида 3,3′,4,4′-бензофенонтетракарбоновой кислоты, диангидрида 2,3,6,7-нафталинтетракарбоновой кислоты, диангидрида 1,4,5,8-нафталинтетракарбоновой кислоты, 2,2-бис(3,4-дикарбоксифенил)пропанового диангидрида и их сочетаний.
14. Способ по п.1, в котором для получения полиимидного сегмента предшественника используют мономер, представляющий собой ароматические тетракарбоновые кислоты в форме кислот или их сложных эфиров, выбранный из группы, состоящей из пиромеллитовых тетракарбоновых кислот, 3,3′,4,4′-бифенилтетракарбоновых кислот, 3,3′,4,4′-бензофенонтетракарбоновых кислот, 2,3,6,7-нафталинтетракарбоновых кислот, 1,4,5,8-нафталинтетракарбоновых кислот и их сочетаний, включая алкиловые или фениловые сложные эфиры, с алкильной группой, содержащей от 1 до 5 атомов.
15. Способ по п.1, в котором для формирования полиимидного сегмента предшественника используют полиаминовое соединение с числом аминогрупп более 2, выбранное из 3,3′,4,4′-бифенилтетрамина (ТАБ), 1,2,4,5-бензолтетрамина, 3,3′,4,4′-тетраминодифенилового эфира, 3,3′,4,4′-тетраминодифенилметана, 3,3′,4′4′-тетраминобензофенона, 3,3′,4-триаминодифенила, 3,3′,4-триаминодифенилметана, 3,3′,4-триаминобензофенона, 1,2,4-триаминобензола, их моно-, ди-, три-, или тетразамещенных солей с кислотами, таких как тетрагидрохлорид 3,3′,4,4′-бифенилтетрамина, тетрагидрохлорид 1,2,4,5-бензолтетрамина, тетрагидрохлорид 3,3′,4,4′-тетраминодифенилового эфира, тетрагидрохлорид 3,3′,4,4′-тетраминодифенилметана, тетрагидрохлорид 3,3′,4,4′-тетраминобензофенона, тригидрохлорид 3,3′,4-триаминодифенила, тригидрохлорид 3,3′,4-триаминодифенилметана, тригидрохлорид 3,3′,4-триаминобензофенона, тригидрохлорид 1,2,4-триаминобензола, меламина, 2,4,6-триаминопиримидина (ТАП) или полиаминового олигомера, имеющего формулу:
16. Способ по п.1, в котором для формирования полиимидного сегмента предшественника используют ароматический изоцианатный мономер, выбранный из 1,3-фенилендиизоцианата, 1,4-фенилендиизоцианата и 4,4′-дифенилметандиизоцианата.
17. Способ по п.1, в котором для формирования полибензимидазольного сегмента предшественника используют мономер, представляющий собой ароматические дикарбоновые кислоты в форме кислот или их сложных эфиров, выбранных из кислот, таких как изофталевая кислота, фталевая кислота, терефталевая кислота, 1,4-нафталиндикарбоновая кислота, или 2,6-нафталиндикарбоновая кислота, и их эфиров.
18. Способ по п.1, в котором для формирования полибензимидазольного сегмента предшественника используют мономер, представляющий собой ароматический диальдегид, выбранный из изофталевого альдегида, терефталевого альдегида, двухосновного фталевого альдегида и 2,6-нафталиндикарбонового альдегида, а также их сочетаний.
19. Способ по п.1, в котором для формирования полибензимидазольного сегмента предшественника используют ароматический тетраминовый мономер, выбранный из 3,3′,4,4′-тетраминобифенила (3,3′-диаминобензидина), 1,2,4,5-тетраминобензола, 1,2,5,6-тетраминонафталина, 2,3,6,7-тетраминонафталина, 3,3′,4,4′-тетраминодифенилметана, 3,3′,4,4′-тетраминодифенилэтана, 3,3′,4,4′-тетраминодифенил-2,2-пропана, а также их сочетаний.
20. Способ по п.3, в котором органический растворитель выбирают из N-метил-2-пирролидинона (ММП), N,N-диметилацетамида (ДМАА), N,N-диметилформамида (ДМФА), диоксана, диметилсульфоксида (ДМСО), хлорбензола, ацетона, метанола, тетрагидрофурана (ТГФ), толуола, бензола, этанола, 2-пропанола и их смесей.
21. Способ по п.1, в котором указанные полиимид и полибензимидазол имеют структуры с формулами:
где А1 и А4 представляют собой бифункциональный фенил, бифункциональный бифенил, возможно замещенный арил, возможно замещенный алкилен, возможно замещенный гетероарил или их комбинацию;
где А2 и А5 представляют собой тетрафункциональный фенил, бифенил, возможно замещенную тетрафункциональную арильную группу или возможно замещенную бифункциональную гетероарильную группу;
где A3 представляет собой мультифункциональный фенил с числом функциональных групп, равным или превышающим 2, мультифункциональный бифенил с числом функциональных групп, равным или превышающим 2, возможно замещенный мультифункциональный арил с числом функциональных групп, равным или превышающим 2, возможно замещенный мультифункциональный алкилен с числом функциональных групп, равным или превышающим 2, возможно замещенный мультифункциональный гетероарил с числом функциональных групп, равным или превышающим 2, или их комбинацию;
n1, n2 и n3 равны или превышают 1; и (y+2) больше или равно 2.
22. Способ по п.1, где способ дополнительно включает введение армирующих материалов или других добавок в твердом виде вместе с порошками предшественников в процессе уплотнения для получения из них композитов для диска из пористого монолитного углерода.
23. Способ по п.22, в котором армирующие материалы и другие добавки включают армирующую волокнистую основу в виде нетканого или тканого материала, состоящего из одного или более одного вида органических полимерных волокон или неорганических полимерных волокон или металлических волокон, диоксида кремния, углеродной ткани, углеродной бумаги, углеродных нанотрубок, металлических волокон или частиц, полимерных шариков микронного размера, микрокристаллических неорганических и органических соединений, порошка диоксида кремния, неорганических наполнителей, жидких полимерных смол, или частиц.
24. Способ по п.1, где способ дополнительно включает добавление углерода к порошкам предшественника для образования монолитного пористого диска из углерод-углеродного композита.
25. Способ по п.24, в котором содержание углерод-углеродного композита перед пиролизом находится в диапазоне от 5 до 90%.
26. Способ по п.25, в котором углерод представляет собой порошок активированного углерода и волокна активированного углерода.
27. Диск из монолитного пористого углерода, изготовленный способом по п.1.
28. Монолитный пористый углерод-углеродный композит, изготовленный способом по п.24.
29. Электрохимическое устройство, включающее по меньшей мере одну ячейку, причем указанная ячейка содержит:
два электропроводящих электрода; и
пористый непроводящий сепаратор, расположенный между двумя электродами, причем электролит заполняет поры указанных электродов и сепаратора,
в котором по меньшей мере один из указанных электродов содержит монолитный пористый углерод или пористый углеродный композит по п.1.
30. Устройство по п.29, в котором ячейка включает конденсаторы, суперконденсаторы, гибридные электрохимические-электролитические конденсаторы, гибридные системы аккумулятор/суперконденсатор, литиевые аккумуляторы, топливные элементы и другие типы источников тока.
31. Электрохимическое устройство, включающее по меньшей мере одну ячейку, причем указанная ячейка содержит:
два проводящих электрода; и
пористый непроводящий сепаратор, расположенный между двумя электродами, при этом электролит заполняет поры указанных электродов и сепаратора;
в котором по меньшей мере один из указанных электродов содержит монолитный пористый углерод или пористый углеродный композит по п.24.
32. Устройство по п.31, в котором ячейка включает конденсаторы суперконденсаторы, гибридные электрохимические-электролитические конденсаторы, гибридные конденсаторы, гибридные системы аккумулятор/суперконденсатор, литиевые аккумуляторы, топливные элементы и другие типы источников тока.
Applications Claiming Priority (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US10/919,450 | 2004-08-16 | ||
US10/919,450 US7704422B2 (en) | 2004-08-16 | 2004-08-16 | Process for producing monolithic porous carbon disks from aromatic organic precursors |
US11/202,989 US7919024B2 (en) | 2004-08-16 | 2005-08-11 | Processes for producing monolithic porous carbon disks from aromatic organic precursors |
US11/202,989 | 2005-08-11 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2007106040A true RU2007106040A (ru) | 2008-09-27 |
Family
ID=35799241
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2007106040/15A RU2007106040A (ru) | 2004-08-16 | 2005-08-12 | Способ получения монолитных пористых углеродных дисков из ароматического органического предшественника |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
US (4) | US7704422B2 (ru) |
CN (1) | CN101006007B (ru) |
RU (1) | RU2007106040A (ru) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2577862C2 (ru) * | 2010-11-04 | 2016-03-20 | Басф Се | Способ получения аэрогелей или ксерогелей |
RU2591977C2 (ru) * | 2010-11-23 | 2016-07-20 | Хатчинсон | Новый монолитный пористый углеродный материал, модифицированный серой, способ его получения и его применение для аккумулирования и рекуперации энергии |
RU2674201C1 (ru) * | 2017-10-19 | 2018-12-05 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт проблем переработки углеводородов Сибирского отделения Российской академии наук (ИППУ СО РАН) | Способ получения ячеистого пеноуглерода |
Families Citing this family (45)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20040034177A1 (en) * | 2002-05-02 | 2004-02-19 | Jian Chen | Polymer and method for using the polymer for solubilizing nanotubes |
US7479516B2 (en) * | 2003-05-22 | 2009-01-20 | Zyvex Performance Materials, Llc | Nanocomposites and methods thereto |
US20060054866A1 (en) * | 2004-04-13 | 2006-03-16 | Zyvex Corporation. | Methods for the synthesis of modular poly(phenyleneethynlenes) and fine tuning the electronic properties thereof for the functionalization of nanomaterials |
US8414805B2 (en) * | 2004-08-16 | 2013-04-09 | Electromaterials, Inc. | Porous carbon foam composites, applications, and processes of making |
US7296576B2 (en) * | 2004-08-18 | 2007-11-20 | Zyvex Performance Materials, Llc | Polymers for enhanced solubility of nanomaterials, compositions and methods therefor |
US7749597B2 (en) * | 2004-09-06 | 2010-07-06 | Mitsubishi Corporation | Carbon fiber Ti-Al composite material and process for producing the same |
KR100644856B1 (ko) * | 2005-03-17 | 2006-11-24 | 한국과학기술연구원 | 연료전지 멤브레인 및 그 제조 방법 |
US7754108B2 (en) * | 2005-06-08 | 2010-07-13 | UBE Industires, Ltd. | Polyimide powder for antistatic polyimide molded product and polyimide molded product thereby |
KR100829552B1 (ko) * | 2006-11-22 | 2008-05-14 | 삼성에스디아이 주식회사 | 연료전지용 전극 첨가제, 이를 포함한 연료전지용 전극, 그제조방법 및 이를이용한 연료전지 |
TWI415792B (zh) * | 2009-03-27 | 2013-11-21 | Hon Hai Prec Ind Co Ltd | 碳複合材料之製備方法 |
JP2011057474A (ja) * | 2009-09-07 | 2011-03-24 | Univ Of Tokyo | 半導体基板、半導体基板の製造方法、半導体成長用基板、半導体成長用基板の製造方法、半導体素子、発光素子、表示パネル、電子素子、太陽電池素子及び電子機器 |
US9309369B1 (en) * | 2009-09-30 | 2016-04-12 | The United States Of America, As Represented By The Administrator Of The National Aeronautics And Space Administration | Polyimide aerogels with three-dimensional cross-linked structure |
US20130046109A1 (en) * | 2009-12-21 | 2013-02-21 | Rajiv Dhawan | Integrated processes for the preparation of polybenzimidazole precursors |
WO2012070013A1 (en) * | 2010-11-26 | 2012-05-31 | Basf Se | Process for manufacturing nitrogen-containing porous carbonaceous material |
US8987357B2 (en) | 2011-05-27 | 2015-03-24 | Basf Se | Thermoplastic molding composition |
EP2527402A1 (de) | 2011-05-27 | 2012-11-28 | Basf Se | Thermoplastische Formmasse |
FR2977364B1 (fr) * | 2011-07-01 | 2015-02-06 | Hutchinson | Collecteur de courant et procede de fabrication correspondant |
US8791227B1 (en) | 2012-04-20 | 2014-07-29 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Air Force | Crosslinked aromatic polyimides and methods of making the same |
US8962890B1 (en) | 2012-04-20 | 2015-02-24 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Air Force | Multifunctional crosslinkers for shape-memory polyimides, polyamides and poly(amide-imides) and methods of making the same |
JP5958132B2 (ja) * | 2012-07-18 | 2016-07-27 | Dic株式会社 | 炭素と金属スズ及び/又は酸化スズ複合ナノシートの製造方法 |
US9085661B1 (en) | 2012-10-26 | 2015-07-21 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Air Force | Photomechanically active copolyimides derived from an azobenzenediamine, a rigid dianhydride, and a flexible dianhydride |
US20140120339A1 (en) | 2012-10-31 | 2014-05-01 | Cabot Corporation | Porous carbon monoliths templated by pickering emulsions |
CN103289091A (zh) * | 2013-05-20 | 2013-09-11 | 西北工业大学 | 一种支化度可调的超支化聚酰亚胺制备方法 |
CN103466598B (zh) * | 2013-09-13 | 2015-12-23 | 中盈长江国际新能源投资有限公司 | 基于生物质基制备含氮有序介孔碳材料的方法 |
US9434831B2 (en) | 2013-11-04 | 2016-09-06 | Aspen Aerogels, Inc. | Benzimidazole based aerogel materials |
CA2928347C (en) * | 2013-11-04 | 2017-09-26 | Aspen Aerogels, Inc. | Benzimidazole based aerogel materials |
CN103558275A (zh) * | 2013-11-19 | 2014-02-05 | 安徽理工大学 | 一种核酸适配体基光电化学检测汞离子的方法 |
US9139696B1 (en) | 2014-03-28 | 2015-09-22 | The United States Of America, As Represented By The Secretary Of The Air Force | Aromatic diamines containing three ether-linked-benzonitrile moieties, polymers thereof, and methods of making the same |
US9644071B1 (en) | 2014-09-05 | 2017-05-09 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Air Force | Bis(azobenzene) diamines and photomechanical polymers made therefrom |
CN104495791B (zh) * | 2015-01-06 | 2016-08-24 | 日照格鲁博新材料科技有限公司 | 一种多孔炭的制备方法 |
CN104953123A (zh) * | 2015-04-23 | 2015-09-30 | 中国石油大学(华东) | 一种用于锂电池负极的大π体系聚酰亚胺交联聚合物 |
US10239254B1 (en) | 2015-08-07 | 2019-03-26 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Air Force | Method of fabricating shape memory films |
US10294255B1 (en) | 2015-08-07 | 2019-05-21 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Air Force | Multifunctional crosslinking agent, crosslinked polymer, and method of making same |
CN106554004B (zh) * | 2015-09-23 | 2018-10-23 | 国家纳米科学中心 | 一种基于芳香族化合物单体制备的多孔碳材料及其制备方法和用途 |
US10730752B2 (en) | 2016-05-03 | 2020-08-04 | Virginia Commonwealth University | Heteroatom-doped porous carbons for clean energy applications and methods for their synthesis |
CN106744803B (zh) * | 2017-01-23 | 2019-03-08 | 深圳大学 | 一种制备多孔碳的方法与多孔碳 |
CN107963890B (zh) * | 2017-11-30 | 2020-09-01 | 武汉理工大学 | 一种氮化钛多孔导电陶瓷的制备方法 |
CN109319781B (zh) * | 2018-09-12 | 2020-05-29 | 浙江工业大学 | 一种以氰胺废渣为模板制备煤质多级孔活性炭材料的方法 |
JP2022502535A (ja) * | 2018-10-02 | 2022-01-11 | カネカ アメリカズ ホールディング,インコーポレイティド | ポリイミド複合材を成形するための新規アミド酸オリゴマーの製造方法 |
CN110277559B (zh) * | 2019-06-17 | 2022-02-01 | 南开大学 | 用于锂离子电池硅基负极的聚亚胺导电粘结剂 |
WO2021122715A1 (de) | 2019-12-16 | 2021-06-24 | Basf Se | Thermoplastische formmasse enthaltend polyalkylenterephthalat |
US11859278B2 (en) * | 2020-03-08 | 2024-01-02 | Applied Materials, Inc. | Molecular layer deposition of amorphous carbon films |
CN112897504A (zh) * | 2021-02-04 | 2021-06-04 | 辽宁大学 | 一种具有片层状形貌的多孔碳材料及其制备方法和应用 |
CN113066995B (zh) * | 2021-03-23 | 2022-03-08 | 中国科学院化学研究所 | 一种pem燃料电池、高韧性多孔碳纸及其制备方法 |
US11728486B1 (en) | 2022-07-27 | 2023-08-15 | Jing Wang | Electrode materials prepared by nanoporous carbon composite technology |
Family Cites Families (16)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS61241326A (ja) * | 1985-04-18 | 1986-10-27 | Nitto Electric Ind Co Ltd | ポリイミド粉末およびその製法 |
US5231162A (en) * | 1989-09-21 | 1993-07-27 | Toho Rayon Co. Ltd. | Polyamic acid having three-dimensional network molecular structure, polyimide obtained therefrom and process for the preparation thereof |
US5360669A (en) * | 1990-01-31 | 1994-11-01 | Ketema, Inc. | Carbon fibers |
US5172307A (en) | 1990-03-23 | 1992-12-15 | Nec Corporation | Activated carbon/polyacene composite and process for producing the same |
JP2816262B2 (ja) * | 1991-07-09 | 1998-10-27 | 工業技術院長 | 炭素微小センサー電極およびその製造方法 |
JP2993343B2 (ja) | 1993-12-28 | 1999-12-20 | 日本電気株式会社 | 分極性電極およびその製造方法 |
US5776633A (en) | 1995-06-22 | 1998-07-07 | Johnson Controls Technology Company | Carbon/carbon composite materials and use thereof in electrochemical cells |
US5754396A (en) * | 1996-07-22 | 1998-05-19 | Compaq Computer Corporation | Modular desktop computer having enhanced serviceability |
US6315971B1 (en) * | 1997-04-09 | 2001-11-13 | Cabot Corporation | Process for producing low density gel compositions |
US6025020A (en) | 1997-10-08 | 2000-02-15 | Chen; Zheng | Preparation of high energy capacity ruthenium oxide |
EP0920065B1 (en) * | 1997-11-25 | 2005-04-27 | Japan Storage Battery Company Limited | Solid polymer electrolyte-catalyst composite electrode, electrode for fuel cell, and process for producing these electrodes |
US6350520B1 (en) * | 1998-08-26 | 2002-02-26 | Reticle, Inc. | Consolidated amorphous carbon materials, their manufacture and use |
JP2002083747A (ja) * | 2000-09-08 | 2002-03-22 | Honda Motor Co Ltd | 電気二重層コンデンサの電極用活性炭 |
US20040265676A1 (en) * | 2001-10-25 | 2004-12-30 | Jun Takagi | Polymer electrolyte solution for manufacturing electrode for fuel cell |
US20050229781A1 (en) * | 2002-03-08 | 2005-10-20 | Kazuhide Hori | Separation method and separation apparatus of isotopes from gaseous substances |
WO2004009673A1 (en) * | 2002-07-22 | 2004-01-29 | Aspen Aerogels, Inc. | Polyimide aerogels, carbon aerogels, and metal carbide aerogels and methods of making same |
-
2004
- 2004-08-16 US US10/919,450 patent/US7704422B2/en not_active Expired - Fee Related
-
2005
- 2005-08-11 US US11/202,989 patent/US7919024B2/en not_active Expired - Fee Related
- 2005-08-12 CN CN200580028188XA patent/CN101006007B/zh not_active Expired - Fee Related
- 2005-08-12 RU RU2007106040/15A patent/RU2007106040A/ru unknown
-
2009
- 2009-02-23 US US12/390,795 patent/US20090220826A1/en not_active Abandoned
- 2009-02-23 US US12/390,634 patent/US20090220722A1/en not_active Abandoned
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2577862C2 (ru) * | 2010-11-04 | 2016-03-20 | Басф Се | Способ получения аэрогелей или ксерогелей |
RU2591977C2 (ru) * | 2010-11-23 | 2016-07-20 | Хатчинсон | Новый монолитный пористый углеродный материал, модифицированный серой, способ его получения и его применение для аккумулирования и рекуперации энергии |
RU2674201C1 (ru) * | 2017-10-19 | 2018-12-05 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт проблем переработки углеводородов Сибирского отделения Российской академии наук (ИППУ СО РАН) | Способ получения ячеистого пеноуглерода |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US7704422B2 (en) | 2010-04-27 |
US20090220826A1 (en) | 2009-09-03 |
CN101006007A (zh) | 2007-07-25 |
US20090220722A1 (en) | 2009-09-03 |
US7919024B2 (en) | 2011-04-05 |
US20060033225A1 (en) | 2006-02-16 |
CN101006007B (zh) | 2011-04-06 |
US20060033226A1 (en) | 2006-02-16 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2007106040A (ru) | Способ получения монолитных пористых углеродных дисков из ароматического органического предшественника | |
US7071287B2 (en) | Aerogel metallic compositions | |
US8414805B2 (en) | Porous carbon foam composites, applications, and processes of making | |
JP2008509876A (ja) | 芳香族有機前駆体からのモノリシック多孔性カーボンディスクの製造方法 | |
CN1239581C (zh) | 聚唑-基聚合物膜 | |
US9534097B2 (en) | Poly(phenylene alkylene)-based lonomers | |
EP1527494B1 (de) | Protonenleitende polymembran, welche sulfonsäuregruppen enthaltende polymere umfasst, und deren anwendung in brennstoffzellen | |
JP5406523B2 (ja) | Pem燃料電池のカソード層中の酸素還元反応(orr)を促進するための新規電解質 | |
US10003096B2 (en) | Polymer electrolyte membrane, membrane-electrode assembly comprising the same and fuel cell comprising the same | |
WO2015013345A1 (en) | Activated carbon for use in high voltage electrochemical double layer capacitors | |
WO2004015802A1 (de) | Protonenleitende polymermembran umfassend phosphonsäuregruppen enthaltende polymere und deren anwendung in brennstoffzellen | |
KR101201491B1 (ko) | 다공성 지지체 및 이를 포함하는 연료 전지용 고분자 전해질 막 | |
CN1294181C (zh) | 制备聚(2,5-苯并咪唑)的方法 | |
JP6767034B2 (ja) | 複合ナノファイバーおよび該ナノファイバーを含む電解質膜 | |
JP5300061B2 (ja) | ナノファイバー、電解質膜、膜電極接合体及び燃料電池 | |
Kovačič et al. | Carbon foams via ring-opening metathesis polymerization of emulsion templates: a facile method to make carbon current collectors for battery applications | |
JP3703016B2 (ja) | 高分子電解質膜及びその製造方法 | |
WO2018038049A1 (ja) | 表面修飾ナノファイバー、電解質膜、電解質膜の製造方法、膜電極接合体及び固体高分子形燃料電池 | |
JP2005213315A (ja) | 高分子重合体多孔質膜の製造方法及び高分子重合体多孔質膜 | |
EP4289785A1 (en) | Material, method for manufacturing material, and functional material | |
KR101491993B1 (ko) | 연료전지용 강화복합막 및 이를 포함하는 연료전지용 막-전극 어셈블리 | |
CN115036146A (zh) | 一种柔性自支撑的多孔碳纳米纤维膜材料及其制备方法和应用 | |
JP2002367628A (ja) | 固体高分子型燃料電池用電極構造体 | |
JP2009278022A (ja) | 電気二重層キャパシタ用電極、電気二重層キャパシタ |