[发明专利]一种高密度HATN@MXene柔性自支撑薄膜电极的制备方法及其应用

权利要求书

1.一种高密度HATN@MXene柔性自支撑薄膜电极的制备方法，其特征在于：所述制备方法包括如下步骤：

步骤1：制备HATN粉末：采用脱水缩合的方法，得到HATN粉末；

步骤2：制备MXene纳米片分散液；

步骤3：制备高密度 HATN@MXene 柔性自支撑薄膜电极 ：将步骤1中制得的HATN粉末加入到2mL步骤2制得的MXene纳米片分散液中，再加入20mL去离子水，进行超声波分散15min，得到均匀的HATN与MXene混合液分散液，取所述HATN与MXene混合液分散液向放有是水系滤膜的溶剂过滤器中进行滴注，进行真空抽滤，完成后取下材料进行真空干燥得到高密度HATN@MXene柔性自支撑薄膜电极。

2.根据权利要求1所述一种高密度HATN@MXene柔性自支撑薄膜电极的制备方法，其特征在于：所述步骤2中制备得到的MXene纳米片分散液的浓度为5 mg/mL。

3.根据权利要求1所述一种高密度HATN@MXene柔性自支撑薄膜电极的制备方法，其特征在于：所述步骤3制得的HATN与MXene混合液分散液中的HATN与MXene的质量比为： 1:1、1:1.5、1.5:1、1:2、2:1。

4.根据权利要求1所述一种高密度HATN@MXene柔性自支撑薄膜电极的制备方法，其特征在于：步骤3中所述HATN粉末的重量为5mg-20mg。

5.根据权利要求1所述一种高密度HATN@MXene柔性自支撑薄膜电极的制备方法，其特征在于：步骤3中真空干燥的温度为40-70℃。

6.根据权利要求1所述一种高密度HATN@MXene柔性自支撑薄膜电极的制备方法，其特征在于：所述步骤1中所述HATN粉末的制备包括如下步骤：

步骤1-1：取0.6g六酮环己烷，在均匀搅拌下，溶于50mL乙酸中，得到混合液；

步骤1-2：向步骤1-1中的混合液中加入0.75g的邻苯二胺，将所得溶液在120℃条件下进行回流加热10h；

步骤1-3：反应完成后，将悬浮液进行真空过滤，并依次使用热乙酸、丙酮、甲醇、乙醇和水分别洗涤数次；

步骤1-4：最后，在50℃条件下真空干燥得到HATN粉末。

7.根据权利要求1或6所述一种高密度HATN@MXene柔性自支撑薄膜电极的制备方法，其特征在于：所述HATN粉末为棒状结构。

8.根据权利要求1所述一种高密度HATN@MXene柔性自支撑薄膜电极的制备方法，其特征在于：步骤2中所述MXene纳米片分散液的制备包括如下步骤：

步骤2-1：将1.8g氟化锂缓慢溶于25mL的浓度为9M的盐酸中，搅拌10分钟，缓慢加入2gTi₃AlC₂，在35℃条件下搅拌20小时，得到充分反应后的混合溶液；

步骤2-2：用去离子水洗涤离心，离心转速为3600转每分钟，每次离心7分钟，离心5次，使溶液的PH大于6；

步骤2-3：收集沉淀，溶于100mL水中，在氩气保护的氛围下，超声3个小时；

步骤2-4：在3500转每分钟的速率下离心一小时，得到5 mg/mL MXene纳米片分散液。

9.一种如权利要求1所述制备方法得到的高密度HATN@MXene柔性自支撑薄膜电极。

10.根据权利要求9所述一种高密度HATN@MXene柔性自支撑薄膜电极在水系电池、超级电容器或柔性储能设备的应用。