[發(fā)明專利]應(yīng)用于超級電容器的聚硒吩衍生物薄膜電極及其制備方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201610804903.4
• 申請日: 2016-09-06
• 公開（公告）號: CN107799324B
• 公開（公告）日: 2019-07-16
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 徐景坤;劉宏濤;盧寶陽;周衛(wèi)強(qiáng);馬秀梅;陳帥
• 申請（專利權(quán)）人: 江西科技師范大學(xué)
• 主分類號: H01G11/48
• 分類號: H01G11/48;H01G11/86
• 代理公司: 北京恩赫律師事務(wù)所 11469
• 代理人: 趙文成

本發(fā)明公開了一種應(yīng)用于超級電容器的聚硒吩衍生物薄膜電極及其制備方法，屬于電極材料領(lǐng)域。本發(fā)明所述的聚硒吩衍生物薄膜電極由單體合成，所述單體為單體1a?e、單體2a?c、單體3a?c、單體4a?f中任意一種；本發(fā)明還提供一種應(yīng)用于超級電容器的聚硒吩衍生物薄膜電極的制備方法，用中性有機(jī)溶劑配制所述單體溶液，再向其中加入支持電解質(zhì)，配成支持電解質(zhì)摩爾溶度為0.1?1mol/L的電化學(xué)溶液；通過恒電位法或連續(xù)循環(huán)伏安法在基質(zhì)材料上得到聚硒吩衍生物層。本發(fā)明的超級電容器的聚硒吩衍生物薄膜電極，采用聚硒吩衍生物薄膜作為超級電容器電極，具有較高的比電容值和比能量值及良好的充放電穩(wěn)定性。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于電極材料領(lǐng)域，特別是涉及一種應(yīng)用于超級電容器的聚硒吩衍生物薄膜電極及其制備方法。

背景技術(shù)

由于超級電容器具有高功率密度、高穩(wěn)定性、綠色環(huán)保和安全可靠等優(yōu)點(diǎn)，其已成為熱門的研究方向。市場調(diào)研公司IDTechEx在《2014-2024年的超級電容市場》報告中指出：到2024年，全球超級電容器市場價值將達(dá)到65億美元，市場份額增大的同時會吞噬電池市場。

現(xiàn)在的超級電容器材料有導(dǎo)電聚合物、無機(jī)碳材料和金屬氧化物三種。以聚苯胺、聚吡咯、聚噻吩及它們的衍生物為主的導(dǎo)電聚合物具有多種優(yōu)勢受到極大的關(guān)注。聚苯胺具有原料價廉、制備工藝簡單、導(dǎo)電性優(yōu)良等優(yōu)點(diǎn)，并且可以通過化學(xué)或電化學(xué)的方法制得，使其在超級電容器電極材料應(yīng)用中受到廣泛研究。聚吡咯具有合成方便、可加工性高、充放電速度快、電導(dǎo)率高和能量密度高等優(yōu)點(diǎn)在電化學(xué)顯示裝置、催化、電磁屏蔽、電池和微波吸收材料等領(lǐng)域得到應(yīng)用。聚噻吩具有高電導(dǎo)率和較好的環(huán)境穩(wěn)定性，從而在電極電池、傳感器等領(lǐng)域得到廣泛的應(yīng)用。其中聚噻吩衍生物中研究最多的為聚3,4-乙撐二氧噻吩，其具有電導(dǎo)率高、環(huán)境穩(wěn)定性好、循環(huán)壽命長、氧化還原電勢窗口寬等優(yōu)點(diǎn)，成為研究最多的材料之一。

與聚噻吩相比，作為其類似物聚硒吩在理論上帶寬更低、鏈間電荷轉(zhuǎn)移更強(qiáng)、氧化還原電勢更低等優(yōu)點(diǎn)。自2008年以色列威茲曼研究所Michael Bendikov等人報道了高效合成3,4-乙撐二氧硒吩的方法以來，越來越多的聚硒吩衍生物相繼在J Am Chem Soc、AngewChem Int Ed、Adv Mater等國際著名期刊上被報道，使得聚硒吩衍生物的整體影響力迅速提升。

鑒于聚噻吩衍生物在超級電容器方面的出色表現(xiàn)，作為類似物的聚硒吩衍生物不僅在性能上與聚噻吩衍生物具有一定的相似性，而且其本身具有特殊的優(yōu)點(diǎn)，因此可以預(yù)見其在超級電容器領(lǐng)域同樣具有重要的研究潛力。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種具有較高的比電容值和比能量值及良好的充放電穩(wěn)定性的應(yīng)用于超級電容器的聚硒吩衍生物薄膜電極及其制備方法。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供技術(shù)方案如下：

一種應(yīng)用于超級電容器的聚硒吩衍生物薄膜電極，包括基質(zhì)材料和位于所述基質(zhì)材料上方的聚硒吩衍生物薄膜；

所述基質(zhì)材料為鉑、金、不銹鋼和ITO導(dǎo)電玻璃中中任意一種；

所述聚硒吩衍生物薄膜為單體1a-e、單體2a-c、單體3a-c、單體4a-f中任意一種合成，所述單體1a-e、單體2a-c、單體3a-c、單體4a-f的結(jié)構(gòu)式分別如下：