[發明專利]一種可變色的纖維狀超級電容器及其制備方法

有效

• 申請號: 201410448642.8
• 申請日: 2014-09-04
• 公開（公告）號: CN104252973B
• 公開（公告）日: 2017-01-11
• 發明（設計）人: 彭慧勝;陳旭麗;林惠娟
• 申請（專利權）人: 復旦大學
• 主分類號: H01G11/30
• 分類號: H01G11/30;H01G11/36;H01G11/86
• 代理公司: 上海正旦專利代理有限公司31200
• 代理人: 陸飛,盛志范

1.?一種可變色的纖維狀超級電容器，其特征在于由超順排的碳納米管薄膜纏繞在彈性橡膠纖維上而得到的材料作為可拉伸導電基底，由電化學沉積法將可以發生電致變色的聚苯胺沉積在超順排的碳納米管薄膜上而得到的聚苯胺/碳納米管復合材料作為電極，由聚乙烯醇/磷酸復合物凝膠作為電解質；該超級電容器為纖維狀、可變色。

2.?根據權利要求1所述的可變色的纖維狀超級電容器，其特征在于纏繞在彈性橡膠纖維上的碳納米管薄膜的厚度為20~100?nm。

3.?根據權利要求1或2所述的可變色的纖維狀超級電容器，其特征在于在聚苯胺/碳納米管復合材料中，聚苯胺的質量含量為20%~90%。

4.?根據權利要求1或2所述的可變色的纖維狀超級電容器，其特征在于聚苯胺替換為電致變色高分子聚噻吩或聚吡咯，或替換為電致變色的金屬氧化物WO₃、V₂O₅、MoO₅、TiO₂、IrO₂或Ir(OH)₂。

5.?一種如權利要求1-4之一所述可變色的纖維狀超級電容器的制備方法，其特征在于具體步驟如下：

（1）將彈性橡膠纖維以100%的拉伸量進行拉伸；

（2）在處于拉伸狀態的彈性橡膠纖維上纏繞超順排的碳納米管薄膜，作為導電基底；該碳納米管薄膜可由可紡碳納米管陣列中拉出，其中用到的可紡碳納米管陣列由化學氣相沉積法制備得到；

（3）撤去拉力使彈性橡膠纖維回復原長，在其兩端用銅線從碳納米管薄膜上引出電極線；

（4）把導電基底的中間一段的碳納米管薄膜擦掉，在擦掉碳納米管薄膜位置的兩邊分別作為兩個電極的基體；

（5）通過電化學沉積法，在兩段碳納米管薄膜上均通過恒電位沉積聚苯胺，得到兩段聚苯胺/碳納米管復合材料，作為正負兩個電極；

（6）在聚苯胺/碳納米管復合材料上和中間擦掉碳納米管薄膜的空隙處均涂布一層聚乙烯醇/磷酸凝膠狀電解質，即得到纖維狀、可變色的纖維狀超級電容器。