[發明專利]一種用于有機凝膠及其熱解產物的組合物及其制備方法，以及一種由該熱解產物形成的電極和包含該電極的超級電容

有效

• 申請號: 201380053706.8
• 申請日: 2013-10-08
• 公開（公告）號: CN104736476A
• 公開（公告）日: 2015-06-24
• 發明（設計）人: 布魯諾·杜福爾;雅尼克·比阿洛;雨果·多里;皮耶爾-埃克塞·帕羅達;菲利普·索恩塔格
• 申請（專利權）人: 哈金森公司
• 主分類號: C01B31/02
• 分類號: C01B31/02
• 代理公司: 上海申新律師事務所 31272
• 代理人: 董科

1.一種形成含水聚合物凝膠的非交聯膠化碳基組合物(G2)，所述組合物基于一種至少部分來源于(聚)苯酚R和(聚)甲醛F的樹脂，并且包含至少一種水溶性陽離子聚電解質P，其特征在于：

所述組合物形成了一種剪切稀化物理凝膠。

2.根據權利要求1所述的一種非交聯膠化碳基組合物(G2)，其特征在于：其包括一種形成所述剪切稀化凝膠的沉淀預聚物，其為(聚)苯酚R、(聚)甲醛F、所述至少一種陽離子聚電解質P和催化劑C溶于水溶劑W中的水溶液發生預聚沉淀反應的產物。

3.根據權利要求2所述的一種非交聯膠化碳基組合物(G2)，其特征在于：所述反應的產物包含質量分數為0.5％至5％的所述至少一種陽離子聚電解質P。

4.根據權利要求2或3所述的一種非交聯膠化碳基組合物(G2)，其特征在于：所述反應的產物包含所述至少一種陽離子聚電解質P和所述(聚)苯酚R，R/P質量比小于50，優選為10至25。

5.根據權利要求2-4中任一項權利要求所述的一種非交聯膠化碳基組合物(G2)，其特征在于：所述反應的產物包含所述(聚)苯酚R和所述水溶劑W，R/W質量比為0.2至2，優選為0.3至1.3。

6.根據權利要求1-5中任一項權利要求所述的一種非交聯膠化碳基組合物(G2)，其特征在于：

所述至少一種水溶性陽離子聚電解質P是一種有機聚合物，其從以下物質中選擇，包括：季銨鹽、聚氯化乙烯基吡啶、聚乙亞胺、聚乙烯基吡啶、聚烯丙胺鹽酸鹽，聚甲基丙烯酸乙酯基三甲基氯化銨、二甲基氯化銨丙烯酰胺共聚物和它們的混合物。

7.根據權利要求6所述的一種非交聯膠化碳基組合物(G2)，其特征在于：所述至少一種水溶性陽離子聚電解質是一種鹽，其包括來源于選自聚二甲基二烯丙基鹵化銨的季銨鹽單元，并且優選聚二甲基二烯丙基氯化銨或聚二甲基二烯丙基溴化銨。

8.根據前述權利要求中任一項權利要求所述的一種非交聯膠化碳基組合物(G2)，其特征在于：其具有一定粘度，可用布氏粘度計在25℃下測得，其剪切速率為50轉每分鐘時，該粘度大于100mPa.s，并且優選150mPa.s至10000mPa.s之間。

9.根據前述權利要求中任一項權利要求所述的一種非交聯膠化碳基組合物(G2)，其特征在于：該組合物能以小于2mm且優選小于1.5mm的涂層厚度被涂覆。

10.一種包含一個單片碳的熱解碳基組合物，其特征在于：該熱解組合物為一種權利要求1-9任意一項所述的非交聯膠化碳基組合物的涂覆、交聯、干燥然后熱分解的產物，以微孔為主的所述單片碳能形成厚度小于1mm且優選小于或等于0.5mm的超級電容電極。

11.根據權利要求10所述的熱解組合物，其特征在于其具有：

——0.1至1.2的密度和/或

——大于400m²/g的比表面積和/或

——0.2至0.8cm³/g的孔體積

12.一種根據權利要求1-9中任一項所述的非交聯膠化碳基組合物(G2)的制備方法，其特征在于其包括：

a)為了得到一種水溶液，在所述至少一種陽離子聚電解質P和催化劑C的存在下，將所述(聚)苯酚R和(聚)甲醛F溶解于水溶劑W中,

b)進行預聚合反應，直到步驟a)所得的溶液發生沉淀，從而得到一種沉淀預聚物，形成所述非交聯膠化碳基組合物(G2)，然后

c)以小于2mm并優選小于1.5mm的厚度涂覆或塑造步驟b)中所得到的沉淀預聚物。