[go: up one dir, main page]

RU2015118267A - Композиция органического геля и его пиролизат, способ его получения, электрод, сформированный из пиролизата, и содержащий его суперконденсатор - Google Patents

Композиция органического геля и его пиролизат, способ его получения, электрод, сформированный из пиролизата, и содержащий его суперконденсатор Download PDF

Info

Publication number
RU2015118267A
RU2015118267A RU2015118267A RU2015118267A RU2015118267A RU 2015118267 A RU2015118267 A RU 2015118267A RU 2015118267 A RU2015118267 A RU 2015118267A RU 2015118267 A RU2015118267 A RU 2015118267A RU 2015118267 A RU2015118267 A RU 2015118267A
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
composition
range
cationic polyelectrolyte
polyhydroxybenzenes
crosslinked gel
Prior art date
Application number
RU2015118267A
Other languages
English (en)
Other versions
RU2648326C2 (ru
Inventor
Брюно ДЮФУР
Янник БЮРО
Юго ДОРИ
Пьер-Аксель ПАРОДА
Филипп ЗОННТАГ
Original Assignee
Хатчинсон
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Хатчинсон filed Critical Хатчинсон
Publication of RU2015118267A publication Critical patent/RU2015118267A/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2648326C2 publication Critical patent/RU2648326C2/ru

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D161/00—Coating compositions based on condensation polymers of aldehydes or ketones; Coating compositions based on derivatives of such polymers
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B32/00—Carbon; Compounds thereof
    • C01B32/05—Preparation or purification of carbon not covered by groups C01B32/15, C01B32/20, C01B32/25, C01B32/30
    • 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
    • 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
    • C04B38/00—Porous mortars, concrete, artificial stone or ceramic ware; Preparation thereof
    • C04B38/0022—Porous mortars, concrete, artificial stone or ceramic ware; Preparation thereof obtained by a chemical conversion or reaction other than those relating to the setting or hardening of cement-like material or to the formation of a sol or a gel, e.g. by carbonising or pyrolysing preformed cellular materials based on polymers, organo-metallic or organo-silicon precursors
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G73/00—Macromolecular compounds obtained by reactions forming a linkage containing nitrogen with or without oxygen or carbon in the main chain of the macromolecule, not provided for in groups C08G12/00 - C08G71/00
    • C08G73/02—Polyamines
    • C08G73/0206—Polyalkylene(poly)amines
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G8/00—Condensation polymers of aldehydes or ketones with phenols only
    • C08G8/04—Condensation polymers of aldehydes or ketones with phenols only of aldehydes
    • C08G8/08—Condensation polymers of aldehydes or ketones with phenols only of aldehydes of formaldehyde, e.g. of formaldehyde formed in situ
    • C08G8/20—Condensation polymers of aldehydes or ketones with phenols only of aldehydes of formaldehyde, e.g. of formaldehyde formed in situ with polyhydric phenols
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G8/00—Condensation polymers of aldehydes or ketones with phenols only
    • C08G8/04—Condensation polymers of aldehydes or ketones with phenols only of aldehydes
    • C08G8/08—Condensation polymers of aldehydes or ketones with phenols only of aldehydes of formaldehyde, e.g. of formaldehyde formed in situ
    • C08G8/20—Condensation polymers of aldehydes or ketones with phenols only of aldehydes of formaldehyde, e.g. of formaldehyde formed in situ with polyhydric phenols
    • C08G8/22—Resorcinol
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J3/00—Processes of treating or compounding macromolecular substances
    • C08J3/02—Making solutions, dispersions, lattices or gels by other methods than by solution, emulsion or suspension polymerisation techniques
    • C08J3/03—Making solutions, dispersions, lattices or gels by other methods than by solution, emulsion or suspension polymerisation techniques in aqueous media
    • C08J3/075—Macromolecular gels
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J9/00—Working-up of macromolecular substances to porous or cellular articles or materials; After-treatment thereof
    • C08J9/28—Working-up of macromolecular substances to porous or cellular articles or materials; After-treatment thereof by elimination of a liquid phase from a macromolecular composition or article, e.g. drying of coagulum
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L61/00—Compositions of condensation polymers of aldehydes or ketones; Compositions of derivatives of such polymers
    • C08L61/04—Condensation polymers of aldehydes or ketones with phenols only
    • C08L61/06—Condensation polymers of aldehydes or ketones with phenols only of aldehydes with phenols
    • C08L61/12—Condensation polymers of aldehydes or ketones with phenols only of aldehydes with phenols with polyhydric phenols
    • 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
    • H01G11/04—Hybrid capacitors
    • 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
    • H01G11/26—Electrodes characterised by their structure, e.g. multi-layered, porosity or surface features
    • 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
    • H01G11/26—Electrodes characterised by their structure, e.g. multi-layered, porosity or surface features
    • H01G11/28—Electrodes characterised by their structure, e.g. multi-layered, porosity or surface features arranged or disposed on a current collector; Layers or phases between electrodes and current collectors, e.g. adhesives
    • 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
    • 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
    • H01G11/54—Electrolytes
    • H01G11/58—Liquid electrolytes
    • H01G11/62—Liquid electrolytes characterised by the solute, e.g. salts, anions or cations therein
    • 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
    • C04B2111/00—Mortars, concrete or artificial stone or mixtures to prepare them, characterised by specific function, property or use
    • C04B2111/00474—Uses not provided for elsewhere in C04B2111/00
    • C04B2111/00844—Uses not provided for elsewhere in C04B2111/00 for electronic applications
    • 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
    • C04B2111/00—Mortars, concrete or artificial stone or mixtures to prepare them, characterised by specific function, property or use
    • C04B2111/00474—Uses not provided for elsewhere in C04B2111/00
    • C04B2111/00853—Uses not provided for elsewhere in C04B2111/00 in electrochemical cells or batteries, e.g. fuel cells
    • 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
    • C04B2235/48—Organic compounds becoming part of a ceramic after heat treatment, e.g. carbonising phenol resins
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J2201/00—Foams characterised by the foaming process
    • C08J2201/04—Foams characterised by the foaming process characterised by the elimination of a liquid or solid component, e.g. precipitation, leaching out, evaporation
    • C08J2201/05—Elimination by evaporation or heat degradation of a liquid phase
    • C08J2201/0504—Elimination by evaporation or heat degradation of a liquid phase the liquid phase being aqueous
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J2205/00—Foams characterised by their properties
    • C08J2205/02—Foams characterised by their properties the finished foam itself being a gel or a gel being temporarily formed when processing the foamable composition
    • C08J2205/028—Xerogel, i.e. an air dried gel
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J2205/00—Foams characterised by their properties
    • C08J2205/04—Foams characterised by their properties characterised by the foam pores
    • C08J2205/042—Nanopores, i.e. the average diameter being smaller than 0,1 micrometer
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J2361/00—Characterised by the use of condensation polymers of aldehydes or ketones; Derivatives of such polymers
    • C08J2361/04—Condensation polymers of aldehydes or ketones with phenols only
    • C08J2361/06—Condensation polymers of aldehydes or ketones with phenols only of aldehydes with phenols
    • C08J2361/12—Condensation polymers of aldehydes or ketones with phenols only of aldehydes with phenols with polyhydric phenols
    • 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

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Dispersion Chemistry (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Electric Double-Layer Capacitors Or The Like (AREA)
  • Carbon And Carbon Compounds (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
  • Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)

Abstract

1. Несшитая гелевая углеродная композиция (G2), образующая водный полимерный гель, причем композиция представляет собой 5 композицию на основе смолы, получаемой по меньшей мере частично из одного или нескольких полигидроксибензолов R и одного или нескольких альдегидов F, и содержит по меньшей мере один водорастворимый катионный полиэлектролит Р, отличающаяся тем, что композиция образует псевдопластичный физический гель.2. Несшитая гелевая композиция (G2) по п. 1, отличающаяся тем, что она содержит осажденный форполимер, образующий псевдопластичный гель, представляющий собой продукт реакции форполимеризации и осаждения из водного раствора одного или нескольких полигидроксибензолов R, одного или нескольких альдегидов F, по меньшей мере одного катионного полиэлектролита Ρ и катализатора С в водном растворителе W.3. Несшитая гелевая композиция (G2) по п. 2, отличающаяся тем, что указанный ранее продукт реакции содержит по меньшей мере один катионный полиэлектролит Ρ с массовой долей в интервале от 0,5 до 5%.4. Несшитая гелевая композиция (G2) по п. 2 или 3, отличающаяся тем, что указанный ранее продукт реакции содержит по меньшей мере один катионный полиэлектролит Ρ и один или несколько полигидроксибензолов R с массовым соотношением R/P меньше 50 и предпочтительно в интервале от 10 до 25.5. Несшитая гелевая композиция (G2) по п. 2 или 3, отличающаяся тем, что указанный ранее продукт реакции содержит один или несколько полигидроксибензолов R и водный растворитель W с массовым соотношением R/W в интервале от 0,2 до 2 и предпочтительно в интервале от 0,3 до 1,3.6. Несшитая гелевая композиция (G2) по п. 1 или 2, отличающаяся тем, что по меньшей мере один водорастворимый катионный полиэлектролит Ρ представляет

Claims (16)

1. Несшитая гелевая углеродная композиция (G2), образующая водный полимерный гель, причем композиция представляет собой 5 композицию на основе смолы, получаемой по меньшей мере частично из одного или нескольких полигидроксибензолов R и одного или нескольких альдегидов F, и содержит по меньшей мере один водорастворимый катионный полиэлектролит Р, отличающаяся тем, что композиция образует псевдопластичный физический гель.
2. Несшитая гелевая композиция (G2) по п. 1, отличающаяся тем, что она содержит осажденный форполимер, образующий псевдопластичный гель, представляющий собой продукт реакции форполимеризации и осаждения из водного раствора одного или нескольких полигидроксибензолов R, одного или нескольких альдегидов F, по меньшей мере одного катионного полиэлектролита Ρ и катализатора С в водном растворителе W.
3. Несшитая гелевая композиция (G2) по п. 2, отличающаяся тем, что указанный ранее продукт реакции содержит по меньшей мере один катионный полиэлектролит Ρ с массовой долей в интервале от 0,5 до 5%.
4. Несшитая гелевая композиция (G2) по п. 2 или 3, отличающаяся тем, что указанный ранее продукт реакции содержит по меньшей мере один катионный полиэлектролит Ρ и один или несколько полигидроксибензолов R с массовым соотношением R/P меньше 50 и предпочтительно в интервале от 10 до 25.
5. Несшитая гелевая композиция (G2) по п. 2 или 3, отличающаяся тем, что указанный ранее продукт реакции содержит один или несколько полигидроксибензолов R и водный растворитель W с массовым соотношением R/W в интервале от 0,2 до 2 и предпочтительно в интервале от 0,3 до 1,3.
6. Несшитая гелевая композиция (G2) по п. 1 или 2, отличающаяся тем, что по меньшей мере один водорастворимый катионный полиэлектролит Ρ представляет собой органический полимер, выбранный из группы, которую составляют соли четвертичного аммония, поливинилпиридинийхлорид, полиэтиленимин, поливинилпиридин, полиаллиламин, политриметиламмонийхлоридэтилметакрилат,
полиакриламиддиметиламмонийхлорид и их смеси.
7. Несшитая гелевая композиция (G2) по п. 6, отличающаяся тем, что по меньшей мере один водорастворимый катионный полиэлектролит представляет собой соль, образованную производными соединениями четвертичного аммония, выбранными из полидиаллилдиметиламмонийгалогенида, и предпочтительно представляет собой полидиаллилдиметиламмонийхлорид или полидиаллилдиметиламмонийбромид.
8. Несшитая гелевая композиция (G2) по п. 1 или 2, отличающаяся тем, что она имеет вязкость, которая при определении вискозиметром Брукфильда при 25°С и скорости сдвига 50 об/мин превышает 100 МПа·с и предпочтительно составляет от 150 до 10000 МПа·с.
9. Несшитая гелевая композиция (G2) по п. 1 или 2, отличающаяся тем, что композиция является приемлемой для нанесения с толщиной слоя меньше 2 мм и предпочтительно меньше 1,5 мм.
10. Пиролизованная углеродная композиция, состоящая из структурно-цельного углерода, отличающаяся тем, что пиролизованная композиция представляет собой продукт, получаемый в результате нанесения, сшивания, сушки и пиролиза несшитой гелевой композиции по любому из предыдущих пунктов, причем структурно-цельный углерод является в основном микропористым и приемлемым для формирования электрода суперконденсатора с толщиной, меньшей 1 мм и предпочтительно меньшей или равной 0,5 мм.
11. Пиролизованная композиция по п. 10, отличающаяся тем, что она имеет
плотность в интервале от 0,1 до 1,2, и/или
удельную поверхность больше 400 м2/г, и/или
объем пор в интервале от 0,2 до 0,8 см3/г.
12. Способ получения несшитой гелевой композиции (G2) по любому из пп. 1-9, отличающийся тем, что он включает в себя
а) растворение в водном растворителе W одного или нескольких полигидроксибензолов R и одного или нескольких альдегидов F в присутствии по меньшей мере одного катионного
полиэлектролита Ρ и катализатора С для получения водного раствора;
b) форполимеризацию до осаждения из раствора, полученного на стадии а), для получения осажденного форполимера, образующего несшитую гелевую композицию (G2);
c) нанесение или литье осажденного форполимера, полученного на стадии b), с толщиной меньше 2 мм и предпочтительно меньше 1,5 мм.
13. Способ получения несшитой гелевой композиции (G2) по п. 12, отличающийся тем, что на стадии а) применяют
по меньшей мере один катионный полиэлектролит Ρ с массовой долей в интервале от 0,5 до 5%, и/или
по меньшей мере один катионный полиэлектролит Ρ и один или несколько полигидроксибензолов R с массовым соотношением R/P меньше 50 и предпочтительно в интервале от 10 до 25, и/или
один или несколько полигидроксибензолов R и водный растворитель W с массовым соотношением R/W в интервале от 0,2 до 2 и предпочтительно в интервале от 0,3 до 1,3,
тем, что при осуществлении стадии а)
a1) один или несколько полигидроксибензолов R солюбилизируют в водном растворителе W, предпочтительно представляющем собой воду;
а2) к раствору, полученному на стадии a1), прибавляют один или несколько альдегидов F, кислотный или основный катализатор С и по меньшей мере один катионный полиэлектролит Р, затем
а3) перемешивают полученную смесь и регулируют ее значение рН,
и тем, что стадию b) осуществляют в реакторе, например, погруженном в масляную баню с температурой в интервале от 50 до 70°С.
14. Способ получения пиролизованной углеродной композиции по п. 10 или 11, отличающийся тем, что он включает в себя
а) растворение в водном растворителе W одного или нескольких полигидроксибензолов R и одного или нескольких альдегидов F в присутствии по меньшей мере одного катионного полиэлектролита Ρ и катализатора С для получения водного раствора;
b) форполимеризацию до осаждения из раствора, полученного на стадии а), для получения осажденного форполимера, образующего несшитую гелевую композицию (G2);
c) нанесение или литье осажденного форполимера, полученного на стадии b), с толщиной меньше 2 мм и предпочтительно меньше 1,5 мм;
d) сшивание и сушку предпочтительно во влажном сушильном шкафу геля, нанесенного или сформованного на стадии с), для получения сшитой и высушенной гелевой композиции, образующей пористый ксерогель;
e) пиролиз высушенного геля, полученного на стадии d), для получения пиролизованной композиции в виде структурно-цельного пористого углерода.
15. Электрод из пористого углерода, приемлемый для оснащения ячейки суперконденсатора при погружении его в водный ионный электролит, причем электрод покрывает металлический коллектор тока, отличающийся тем, что электрод сформирован из пиролизованной углеродной композиции по п. 10 или 11 и имеет толщину, меньшую 1 мм и предпочтительно меньшую или равную 0,5 мм.
16. Суперконденсатор, содержащий ячейки, каждая из которых содержит по меньшей мере два пористых электрода, мембрану, электрически изолирующую и разделяющую эти электроды один от другого, и ионный электролит, в который эти электроды погружены, причем каждая ячейка содержит по меньшей мере два коллектора тока, соответственно покрытые этими электродами, отличающийся тем, что по меньшей мере один из этих электродов представляет собой электрод по п. 15.
RU2015118267A 2012-10-17 2013-10-08 Композиция органического геля и его пиролизат, способ его получения, электрод, сформированный из пиролизата, и содержащий его суперконденсатор RU2648326C2 (ru)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR1259892 2012-10-17
FR1259892A FR2996849B1 (fr) 2012-10-17 2012-10-17 Composition pour gel organique ou son pyrolysat, son procede de preparation, electrode constituee du pyrolysat et supercondensateur l'incorporant.
PCT/IB2013/059206 WO2014060904A1 (fr) 2012-10-17 2013-10-08 Composition pour gel organique et son pyrolysat, son procede de preparation, electrode constituee du pyrolysat et supercondensateur l'incorporant.

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2015118267A true RU2015118267A (ru) 2016-12-10
RU2648326C2 RU2648326C2 (ru) 2018-03-23

Family

ID=47425107

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2015118267A RU2648326C2 (ru) 2012-10-17 2013-10-08 Композиция органического геля и его пиролизат, способ его получения, электрод, сформированный из пиролизата, и содержащий его суперконденсатор

Country Status (12)

Country Link
US (2) US10526505B2 (ru)
EP (1) EP2909138A1 (ru)
JP (1) JP6371771B2 (ru)
KR (1) KR20150083089A (ru)
CN (1) CN104736476B (ru)
BR (1) BR112015008422A2 (ru)
CA (1) CA2888484A1 (ru)
FR (1) FR2996849B1 (ru)
MX (1) MX2015004832A (ru)
RU (1) RU2648326C2 (ru)
WO (1) WO2014060904A1 (ru)
ZA (1) ZA201502681B (ru)

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2996849B1 (fr) 2012-10-17 2015-10-16 Hutchinson Composition pour gel organique ou son pyrolysat, son procede de preparation, electrode constituee du pyrolysat et supercondensateur l'incorporant.
FR2996850B1 (fr) * 2012-10-17 2016-01-08 Hutchinson Composition thermiquement isolante pour gel monolithique organique ou son pyrolysat, son utilisation et son procede de preparation.
CN106163808B (zh) * 2014-02-12 2019-07-05 哈钦森公司 包括有机气凝胶的真空绝缘板
CN106660796B (zh) * 2014-04-07 2018-12-28 哈金森公司 超级电容器电极用凝胶状交联且未干燥的水性聚合物组合物、气凝胶和多孔碳及其制备方法
FR3022248B1 (fr) * 2014-06-11 2018-02-16 Hutchinson Composition polymerique aqueuse gelifiee, composition carbonee pyrolysee qui en est issue pour electrode de supercondensateur et leurs procedes de preparation.
EP3045901A1 (en) 2015-01-19 2016-07-20 Hutchinson S.A. Use of high specific surface area carbon materials as counter electrode for electrochemical measurements
CN105977046A (zh) * 2016-07-28 2016-09-28 北京化工大学 一体化超级电容器及其制备方法

Family Cites Families (28)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3775158A (en) * 1971-10-18 1973-11-27 Du Pont Composite article containing an alpha-olefin hydrocarbon copolymer
US4873218A (en) 1988-05-26 1989-10-10 The United States Department Of Energy Low density, resorcinol-formaldehyde aerogels
US5744510A (en) 1995-04-25 1998-04-28 Regents Of The University Of California Organic carbon aerogels from the sol-gel polymerization of phenolic-furfural mixtures
US5877100A (en) * 1996-09-27 1999-03-02 Cabot Corporation Compositions and insulation bodies having low thermal conductivity
FR2773267B1 (fr) 1997-12-30 2001-05-04 Alsthom Cge Alkatel Supercondensateur a electrolyte non aqueux et a electrode de charbon actif
US6297293B1 (en) 1999-09-15 2001-10-02 Tda Research, Inc. Mesoporous carbons and polymers
JP2004534713A (ja) * 2001-07-13 2004-11-18 ケント ステイト ユニバーシティ インプリンテッドメソポーラス炭素およびその製法
EP1280215A1 (fr) * 2001-07-26 2003-01-29 University of Liege Matériau carboné poreux
US7167354B2 (en) 2002-02-12 2007-01-23 Tda Research, Inc. Mesoporous carbons and polymers from hydroxylated benzenes
FR2837493B1 (fr) * 2002-03-20 2004-05-21 Commissariat Energie Atomique Aerogel a base d'un polymere ou copolymere hydrocarbone et leur procede de preparation
DE10357539A1 (de) 2003-12-10 2005-07-21 Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt e.V. Herstellung von füllstoffhaltigen Aerogelen
WO2007062143A2 (en) 2005-11-22 2007-05-31 Maxwell Technologies, Inc. Ultracapacitor electrode with controlled carbon content
KR100805303B1 (ko) 2006-10-27 2008-02-20 한국기계연구원 다중적 기공구조를 가지는 다공성 세라믹 재료 및 그제조방법
US20080201925A1 (en) 2007-02-28 2008-08-28 Maxwell Technologies, Inc. Ultracapacitor electrode with controlled sulfur content
US7948739B2 (en) * 2007-08-27 2011-05-24 Nanotek Instruments, Inc. Graphite-carbon composite electrode for supercapacitors
DE102008005005A1 (de) * 2008-01-17 2009-07-23 Evonik Degussa Gmbh Kohlenstoff-Aerogele, Verfahren zu deren Herstellung und deren Verwendung
DE102008030921A1 (de) 2008-07-02 2010-01-07 Bayerisches Zentrum für Angewandte Energieforschung e.V. Mikro- und mesoporöses Kohlenstoff-Xerogel mit charakteristischer Mesoporengröße und dessen Vorstufen, sowie ein Verfahren zur Herstellung dieser und deren Anwendung
KR20090118200A (ko) * 2008-05-13 2009-11-18 엠파워(주) 카본 에어로겔의 제조방법 및 그 제조방법에 의하여 제조된카본 에어로겔
US20110024698A1 (en) * 2009-04-24 2011-02-03 Worsley Marcus A Mechanically Stiff, Electrically Conductive Composites of Polymers and Carbon Nanotubes
US8889751B2 (en) * 2010-09-28 2014-11-18 Allergan, Inc. Porous materials, methods of making and uses
HUE031363T2 (hu) * 2010-05-11 2017-07-28 Allergan Inc Porogén készítmények, az elõállításukra szolgáló eljárások és felhasználásuk
US9365691B2 (en) * 2010-08-06 2016-06-14 Arizona Board Of Regents, A Body Corporate Of The State Of Arizona Acting For And On Behalf Of Arizona State University Fabricating porous materials using intrepenetrating inorganic-organic composite gels
FR2996849B1 (fr) 2012-10-17 2015-10-16 Hutchinson Composition pour gel organique ou son pyrolysat, son procede de preparation, electrode constituee du pyrolysat et supercondensateur l'incorporant.
FR2996850B1 (fr) 2012-10-17 2016-01-08 Hutchinson Composition thermiquement isolante pour gel monolithique organique ou son pyrolysat, son utilisation et son procede de preparation.
CN106163983A (zh) * 2014-02-12 2016-11-23 哈钦森公司 柔性复合气凝胶和制造工艺
EP3113874B1 (fr) 2014-03-04 2018-05-09 Hutchinson Composition gelifiee pour gel monolithique organique, ses utilisations et son procede de preparation
CN106660796B (zh) * 2014-04-07 2018-12-28 哈金森公司 超级电容器电极用凝胶状交联且未干燥的水性聚合物组合物、气凝胶和多孔碳及其制备方法
FR3043404B1 (fr) * 2015-11-05 2017-11-24 Hutchinson Ionogel formant un film autosupporte d'electrolyte solide, dispositif electrochimique l'incorporant et procede de fabrication de l'ionogel.

Also Published As

Publication number Publication date
CN104736476A (zh) 2015-06-24
JP6371771B2 (ja) 2018-08-08
WO2014060904A1 (fr) 2014-04-24
CN104736476B (zh) 2017-03-29
EP2909138A1 (fr) 2015-08-26
US10526505B2 (en) 2020-01-07
FR2996849B1 (fr) 2015-10-16
MX2015004832A (es) 2016-01-08
RU2648326C2 (ru) 2018-03-23
BR112015008422A2 (pt) 2017-07-04
FR2996849A1 (fr) 2014-04-18
KR20150083089A (ko) 2015-07-16
JP2015534935A (ja) 2015-12-07
ZA201502681B (en) 2016-01-27
US20190382614A1 (en) 2019-12-19
CA2888484A1 (fr) 2014-04-24
US20150299508A1 (en) 2015-10-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2015118267A (ru) Композиция органического геля и его пиролизат, способ его получения, электрод, сформированный из пиролизата, и содержащий его суперконденсатор
Zhu et al. Natural macromolecule based carboxymethyl cellulose as a gel polymer electrolyte with adjustable porosity for lithium ion batteries
Park et al. Surface-modified spherical activated carbon for high carbon loading and its desalting performance in flow-electrode capacitive deionization
JP2020500258A (ja) 再生可能燃料および化学品を製造するための装置および方法
RU2020112290A (ru) Полимер, содержащий фторсульфонильную группу или группу сульфоновой кислоты, способ его получения и его применение
RU2012144242A (ru) Газодиффузионный электрод
EP3342756A1 (en) Process for producing a porous carbon electrode
CN108134032B (zh) 一种锂离子电池用聚醚醚酮多孔隔膜及其制备和应用
CN109939572B (zh) 一种具有多重交联结构的阴离子交换膜的制备方法
RU2013100166A (ru) Углеродистая композиция для электрода суперконденсаторного элемента, электрод, способ его изготовления и содержащий его элемент
Alkarmo et al. Poly (ionic liquid)‐Derived N‐Doped Carbons with Hierarchical Porosity for Lithium‐and Sodium‐Ion Batteries
CN104934237B (zh) 一种掺氮多孔炭/石墨烯二维复合电极材料的制备方法
US20170029574A1 (en) Gelled, crosslinked and non-dried aqueous polymeric composition, aerogel and porous carbon for supercapacitor electrode and processes for preparing same
Wang et al. Activation-induced bowl-shaped nitrogen and oxygen dual-doped carbon material and its excellent supercapacitance
Chiu et al. Lithiated and sulphonated poly (ether ether ketone) solid state electrolyte films for supercapacitors
CN107895812A (zh) 一种基于天然多糖高分子改性凝胶聚合物的固体电解质薄膜制备方法
Chou et al. Fabrication of hierarchically ordered porous carbons using sugarcane bagasse as the scaffold for supercapacitor applications
Macías et al. On the correlation between the porous structure and the electrochemical response of powdered and monolithic carbon aerogels as electrodes for capacitive deionization
Yang et al. A facile self-templating synthesis of carbon frameworks with tailored hierarchical porosity for enhanced energy storage performance
KR102643968B1 (ko) 효율적인 수소수 생성을 위한 세공충진 양이온교환막 기반의 막-전극접합체 및 막-전극 접합체 제조방법
CN109569323B (zh) 一种有机磷酸改性TiO2/PVC共混阳离子交换膜的制备方法及在电渗析中的应用
Li et al. Porous nanocomposite polymer electrolyte prepared by a non-solvent induced phase separation process
Anggoro et al. Evaluating Capacitive Deionization for Measurements of the Salt-Removal of NaCl, KCl and MgCl at Various Cell Voltages
Pasquini et al. Ionomer Thin‐Films by Electrochemical Synthesis: Bipolar and Ampholytic Membranes
Pauline et al. Influence of solvent and its concentration on binding graphene with substrate in electric double layer capacitance

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20201009