[发明专利]一种基于温度敏感性凝胶电解质的柔性超级电容器及其制备方法

权利要求书

1.一种基于温度敏感性凝胶电解质的柔性超级电容器，其特征在于，该柔性超级电容器的隔膜为聚N-异丙基丙烯酰胺/氯化钾水凝胶。

2.根据权利要求1所述基于温度敏感性凝胶电解质的柔性超级电容器，其特征在于，所述聚N-异丙基丙烯酰胺/氯化钾水凝胶的合成原料为N-异丙基丙烯酰胺、N，N-亚甲基双丙烯酰胺、氯化钾和α-酮戊二酸。

3.根据权利要求2所述基于温度敏感性凝胶电解质的柔性超级电容器，其特征在于，按照摩尔比N-异丙基丙烯酰胺：N，N-亚甲基双丙烯酰胺：氯化钾：α-酮戊二酸为10：1：2：5。

4.根据权利要求2所述基于温度敏感性凝胶电解质的柔性超级电容器，其特征在于，所述聚N-异丙基丙烯酰胺/氯化钾水凝胶的制备方法如下：将N-异丙基丙烯酰胺、N，N-亚甲基双丙烯酰胺、氯化钾和α-酮戊二酸按比例混合，在0℃的冰浴条件下，按200rpm的搅拌转速进行均匀搅拌10min，最后在365nm的波长下用紫外灯照射反应8～10h，得到聚N-异丙基丙烯酰胺/氯化钾水凝胶。

5.一种权利要求1所述基于温度敏感性凝胶电解质的柔性超级电容器制备方法，其特征在于，首先合成聚N-异丙基丙烯酰胺/氯化钾水凝胶，将该水凝胶作为柔性超级电容器的隔膜；然后制备碳布负载二氧化锰电极材料；最后组装成柔性超级电容器。

6.根据权利要求5所述基于温度敏感性凝胶电解质的柔性超级电容器制备方法，其特征在于，包括以下具体步骤：

(1)制备聚N-异丙基丙烯酰胺/氯化钾水凝胶：将N-异丙基丙烯酰胺、N，N-亚甲基双丙烯酰胺、α-酮戊二酸和氯化钾按照比例混合，在0℃冰浴条件下，按200rpm的搅拌转速进行均匀搅拌10min，最后在365nm的波长下用紫外灯照射反应8～10h，得到聚N-异丙基丙烯酰胺/氯化钾水凝胶；

(2)制备碳布负载二氧化锰电极材料：首先对碳布进行裁剪并用浓硝酸进行预处理后，清洗、干燥备用；然后将表面处理后的碳布浸泡在KMnO₄和浓盐酸的混合溶液中并转移到反应釜中在160～180℃下反应12h，最终得到碳布负载二氧化锰电极材料。

7.根据权利要求6所述基于温度敏感性凝胶电解质的柔性超级电容器制备方法，其特征在于，所述步骤(2)中碳布裁剪为2cm×2cm。

8.根据权利要求6所述基于温度敏感性凝胶电解质的柔性超级电容器制备方法，其特征在于，所述步骤(2)中在90℃下用质量浓度为69％的浓硝酸预处理2h。

9.根据权利要求6所述基于温度敏感性凝胶电解质的柔性超级电容器制备方法，其特征在于，所述步骤(2)中清洗、干燥步骤具体为：采用去离子水和无水乙醇分别反复清洗三次，在60℃下采用干燥箱干燥6h后备用。

10.根据权利要求6所述基于温度敏感性凝胶电解质的柔性超级电容器制备方法，其特征在于，所述步骤(2)中KMnO₄和浓盐酸的混合溶液由浓度为0.1mol/L的KMnO₄0.63g和浓度为0.1mol/L的浓盐酸0.15g组成。