[发明专利]一种超级电容器电极用含氮、氧原子的网状聚合物材料及其制备方法

摘要

本发明公开了一种超级电容器电极用含氮、氧原子的网状聚合物材料及其制备方法，属于材料科学领域，含氮、氧原子的网状聚合物材料为含二氮杂萘酮及均三嗪结构的网状聚合物(具有如式Ⅰ所示的重复单元结构)，其制备方法包括：步骤一，以含二氮杂萘酮结构的卤代物为原料，经偶联反应，生成二腈单体；步骤二，以二腈单体为原料，经聚合反应，生成含二氮杂萘酮及均三嗪结构的网状聚合物。以该材料为电极的超级电容器具有高的比电容(电流密度为0.1A/g时，比电容为302F/g)，且循环稳定性优异(经30000次充放电后其比电容无衰减)等特点。

主权项

1.一种超级电容器电极用含氮、氧原子的网状聚合物材料，其特征在于，所述含氮、氧原子的网状聚合物材料由式Ⅱ所示的二腈单体聚合而成，一个所述二腈单体中的某一氰基与另外两个所述二腈单体中的某一氰基随机三环化以形成均三嗪结构，所述网状聚合物材料是含二氮杂萘酮及均三嗪结构的网状聚合物，所述网状聚合物材料中具有式Ⅰ所示的重复单元结构：其中：为为为相同或不同；R1、R2、R3、R4独立为H、F、Cl、Br、I、COOH、烷氧基中的一种；R1、R2、R3、R4相同或不同；所述超级电容器电极用含氮、氧原子的网状聚合物材料的制备方法，包括以下步骤：步骤一：以式Ⅲ所示的含二氮杂萘酮结构的卤代物和氰化试剂为原料，进行偶联反应，反应液经后处理得到式Ⅱ所示的二腈单体；步骤二：以所述二腈单体为原料，进行聚合反应，反应产物经后处理得到所述网状聚合物材料；其中，所述聚合反应具体如下：在路易斯酸催化剂和真空条件下，采用程序升温，先以3～5℃/min的升温速度将所述二腈单体升温至300～400℃并保温10～30h，然后再以3～5℃/min升温至650℃～700℃并保温聚合20～40h；其中：所述X为F、Cl、Br、I中的一种；R1、R2、R3、R4独立为H、F、Cl、Br、I、COOH、烷氧基中的一种；R1、R2、R3、R4相同或不同。