[發明專利]一種聚苯胺-鐵酸鋅導電材料及其制備方法

在審

• 申請號: 201710681146.0
• 申請日: 2017-08-10
• 公開（公告）號: CN109385084A
• 公開（公告）日: 2019-02-26
• 發明（設計）人: 沙冰娟
• 申請（專利權）人: 沙冰娟
• 主分類號: C08L79/02
• 分類號: C08L79/02;C08K3/24;C08G73/02
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明公開了一種聚苯胺?鐵酸鋅導電材料，還公開了該導電材料的制備方法，包括：(1)制備鐵酸鋅懸濁液：將鐵酸鋅顆粒分散在鹽酸溶液中，超聲處理8～12h，得到鐵酸鋅懸濁液；(2)制備聚苯胺分散液：將苯胺單體、過硫酸銨溶液和鹽酸溶液混合，在0～20℃條件下磁力攪拌20～24h，得到聚苯胺分散液；(3)將所述鐵酸鋅懸濁液和所述聚苯胺分散液混合，攪拌1～2h，于50～60℃的真空烘箱中干燥6～8h，分別用鹽酸和去離子水洗滌，干燥，得到聚苯胺?鐵酸鋅導電材料。本發明長得方法制得的聚苯胺?鐵酸鋅導電材料中，鐵酸鋅具有良好的分散性，從而使得該導電材料具有優異的導電性能。

技術領域

本發明涉及材料技術領域，特別是涉及一種聚苯胺-鐵酸鋅導電材料及其制備方法。

背景技術

隨著能源問題的日益嚴重，高性能電化學能量儲存器件的研究變的越來越重要。其中超級電容器由于高的能量密度，充放電速率快，使用壽命長等優點尤其受到關注。

一般說來，超級電容器分為雙電層電容器和贗電容器。雙電層電容器的電極材料主要是碳材料，例如活性炭、碳纖維、碳納米管等。最近，二維納米碳材料石墨烯由于獨特的結構特征被廣泛運用到超級電容器上，但是由于目前大量制備石墨烯比較困難，在制備過程中由于范德華力的作用，石墨烯容易重新堆積，影響其電化學性能。贗電容器的電極材料主要包括過渡金屬氧化物及導電高分子。導電高分子由于成本低廉，較高的電導率等性能受到廣泛關注。聚苯胺作為一種重要的導電高分子，具有制備簡便，電化學性能可控，環境穩定性好等優點。然而聚苯胺作為超級電容器材料最大的缺點就是其循環穩定性不好。另外一種贗電容器電極材料是過渡金屬氧化物，例如四氧化三鈷，三氧化二鐵，二氧化錳等。一般來說，過渡金屬氧化物都具有較高的比電容，但是制備成本較高，可逆性能不好。

納米鐵酸鋅具有高的電學性能、高的居里溫度以及優異的穩定性，已經廣泛的運用到信息存儲、電學器件和藥物載體等領域。但是，現有技術中，對于聚苯胺-鐵酸鋅復合導電材料的報道較少。

為此，有必要針對上述問題，提出一種聚苯胺-鐵酸鋅導電材料及其制備方法，其能夠解決現有技術中存在的問題。

發明內容

本發明的目的在于提供一種聚苯胺-鐵酸鋅導電材料及其制備方法，以克服現有技術中的不足。

為實現上述目的，本發明提供如下技術方案：

一種聚苯胺-鐵酸鋅導電材料的制備方法，包括：

(1)制備鐵酸鋅懸濁液：將鐵酸鋅顆粒分散在鹽酸溶液中，超聲處理8～12h，得到鐵酸鋅懸濁液；

(2)制備聚苯胺分散液：將苯胺單體、過硫酸銨溶液和鹽酸溶液混合，在0～20℃條件下磁力攪拌20～24h，得到聚苯胺分散液；

(3)將所述鐵酸鋅懸濁液和所述聚苯胺分散液混合，攪拌1～2h，于50～60℃的真空烘箱中干燥6～8h，分別用鹽酸和去離子水洗滌，干燥，得到聚苯胺-鐵酸鋅導電材料。

優選的，步驟(2)中，所述苯胺單體、所述過硫酸銨、所述鹽酸物質的量之比為1:1～5:2～10。

優選的，所述苯胺單體、所述過硫酸銨、所述鹽酸物質的量之比為1:1～2:2～5。

優選的，步驟(1)中，所述鐵酸鋅顆粒的制備方法包括：1)將金屬鹽和有機線性高分子聚合物加入到溶劑中，攪拌均勻，得混合溶液；2)將所述混合溶液進行靜電噴涂，得到前驅體；3)將前驅體以預燒升溫速率升溫至350～500℃并保溫2～4h，然后再以煅燒升溫速率升溫至700～1000℃并保溫1～5h，自然冷卻，得到納米鐵酸鋅顆粒。

優選的，所述鹽酸溶液的濃度為0.05～0.5mol/L。