[发明专利]一种纤维素纳米纤维电致变色超级电容器的制备方法

权利要求书

1.一种纤维素纳米纤维电致变色超级电容器的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：

A、将CNFs/[Cu²⁺-GO]_n复合薄膜浸入PANI分散液中，取出清洗干燥后浸入PEDOT:PSS分散液中，取出清洗干燥，重复前述步骤m次，最后得CNFs/[Cu²⁺-GO]_n/[PANI-PEDOT:PSS]_m复合膜；

B、将制得的CNFs/[Cu²⁺-GO]_n/[PANI-PEDOT:PSS]_m膜经过稀盐酸处理、HI酸还原得CNFs/RGO_n/[PANI-PEDOT:PSS]_m复合导电膜；

C、将双片CNFs/RGO_n/[PANI-PEDOT:PSS]_m复合导电膜做电极，以H₂SO₄–PVA凝胶为电解质、组装为双电极体系的超级电容器S-RGPP。

2.根据权利要求1所述的一种纤维素纳米纤维电致变色超级电容器的制备方法，其特征在于：所述步骤A中，CNFs/[Cu²⁺-GO]_n复合薄膜浸入PANI分散液中2-5min后取出，用去离子水、HCl溶液分别冲洗，所述HCl溶液pH为2.6～2.9，待复合膜干燥后再浸入PEDOT:PSS分散液中2-5min，用去离子水冲洗、干燥。

3.根据权利要求1所述的一种纤维素纳米纤维电致变色超级电容器的制备方法，其特征在于：所述步骤B中所述的是将CNFs/[Cu²⁺-GO]_n/[PANI-PEDOT:PSS]_m膜浸泡在稀盐酸中，清洗后于50-70℃温度下真空干燥，得到CNFs/GO_n/[PANI-PEDOT:PSS]_m多层复合膜，再将制得的膜置于90-100℃的HI中还原10-20s，得CNFs/RGO_n/[PANI-PEDOT:PSS]_m复合导电膜。

4.根据权利要求1至3中任意一项所述的一种纤维素纳米纤维电致变色超级电容器的制备方法，其特征在于：所述步骤C中所述的H₂SO₄–PVA凝胶按如下方法配制：将浓硫酸和去离子水按质量比1：10混合，再将相当于混合液质量1/11的PVA加入混合液中，于80℃恒温下搅拌至全部溶解即得H₂SO₄–PVA凝胶。

5.根据权利要求1所述的一种纤维素纳米纤维电致变色超级电容器的制备方法，其特征在于：所述步骤A中重复次数m为8-12次。

6.根据权利要求1至3中任意一项所述的一种纤维素纳米纤维电致变色超级电容器的制备方法，其特征在于：所述的CNFs/[Cu²⁺-GO]_n复合薄膜制备方法为：通过Cu²⁺溶液作为过渡层将Cu²⁺与GO交替沉积在CNFs铸膜上，所述GO是通过将薄膜浸入GO分散液中沉积在薄膜表面，所述Cu²⁺溶液与GO交替沉积在CNFs铸膜上的交替沉积步骤重复操作，重复次数为3-6次。

7.根据权利要求6所述的一种纤维素纳米纤维电致变色超级电容器的制备方法，其特征在于：所述的Cu²⁺溶液为浓度为1～75mg/mL、pH值范围为1.56～4.66的CuCl₂水溶液，且其温度不高于100℃。

8.根据权利要求6所述的一种纤维素纳米纤维电致变色超级电容器的制备方法，其特征在于：所述的GO分散液为浓度为1-10mg/mL的GO水溶液，其温度不高于100℃。

9.根据权利要求6所述的一种纤维素纳米纤维电致变色超级电容器的制备方法，其特征在于：所述的CNFs铸膜按照如下方法制备：以植物纤维为原料，通过TEMPO催化氧化制备CNFs，CNFs加入溶液中超声脱泡，然后待溶剂完全蒸发后得到无色透明的CNFs铸膜。

10.根据权利要求9所述的一种纤维素纳米纤维电致变色超级电容器的制备方法，其特征在于：所述的植物纤维为竹浆纤维、木浆纤维、草浆纤维中的一种或几种混合。