[发明专利]一种导电聚合物柔性全固态超级电容器的制备方法在审
申请号: | 201910006607.3 | 申请日: | 2019-01-04 |
公开(公告)号: | CN109741971A | 公开(公告)日: | 2019-05-10 |
发明(设计)人: | 王亚群;孙浩;周燕妮;郭梅;张国新 | 申请(专利权)人: | 山东科技大学 |
主分类号: | H01G11/84 | 分类号: | H01G11/84;H01G11/86;H01G11/24;H01G11/48;H01G11/56;B82Y30/00;B82Y40/00 |
代理公司: | 青岛智地领创专利代理有限公司 37252 | 代理人: | 种艳丽 |
地址: | 266590 山东省青岛*** | 国省代码: | 山东;37 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 制备 超级电容器 全固态 导电聚合物 柔性超级电容器 超分子 三维 导电聚合物纳米 微观结构调控 电导率 电解质 氧化剂 半固体凝胶 高倍率性能 凝胶电解质 微纳米结构 倍率性能 离子传输 扭转性能 三维多孔 电极 比容量 掺杂剂 高倍率 聚吡咯 线结构 掺杂 对称 | ||
1.一种导电聚合物柔性全固态超级电容器的制备方法,其特征在于:采用聚吡咯、碳布,具体包括如下步骤:
步骤1:利用超分子掺杂剂、氧化剂对聚吡咯进行微观结构调控,得到具有三维连续微纳米结构的导电聚合物;
步骤2:制备电极;具体包括如下步骤:
步骤2.1:将碳布在8M的硝酸溶液中进行处理;
步骤2.2:将聚合物前驱体溶液滴加到处理好的碳布上,制备成电极;
其中,聚合物前驱体溶液是由溶解聚吡咯的异丙醇溶液与超分子掺杂剂溶液以及含有三氯化铁的氧化剂溶液降温至2-5℃后混合得到的;
步骤2.3:将得到的电极依次经过乙醇溶液和去离子水浸泡去除多余产物;
步骤3:通过PVA-PVP制备半固体凝胶电解质;具体包括如下步骤:
步骤3.1:将PVA和PVP以8:2质量比进行混合;
步骤3.2:将混合后的电解质通过GA进行化学交联;
步骤3.3:将交联后的电解质在35℃下反应6小时后再进行去离子水浸泡,去除PVP,得到多孔PVA;
步骤3.4:将多孔PVA进行冻干处理,得到半固体凝胶电解质;
步骤4:制备对称的柔性全固态超级电容器;具体包括如下步骤:
步骤4.1:将冻干得到的半固体凝胶电解质在1M H2SO4溶液中浸泡3-4天并将其裁剪成1.5*1.5cm大小;
步骤4.2:将步骤4.1中半固体凝胶电解质的与步骤2中的电极组装成对称的柔性全固态超级电容器。
2.根据权利要求1所述的导电聚合物柔性全固态超级电容器的制备方法,其特征在于:在步骤1中,超分子掺杂剂的用量足够使得聚吡咯自组装形成三维连续微纳米结构的导电聚合物,超分子掺杂剂的直径范围为60-100nm。
3.根据权利要求1所述的导电聚合物柔性全固态超级电容器的制备方法,其特征在于:在步骤2.1中,碳布在8M的硝酸溶液中处理的时间为12小时。
4.根据权利要求1所述的导电聚合物柔性全固态超级电容器的制备方法,其特征在于:在步骤2.2中,聚合物前驱体溶液滴加到碳布上时的顺序为:先滴加超分子掺杂剂溶液和氧化剂溶液,等两者混合后再滴加异丙醇溶液,混合静置30分钟以上。
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