[發明專利]一種柔性記憶高分子導電復合水凝膠的制備方法

有效

• 申請號: 201711089697.4
• 申請日: 2017-11-08
• 公開（公告）號: CN107698914B
• 公開（公告）日: 2020-01-10
• 發明（設計）人: 韓永芹;李廷希;李偉;王天琪;高蕭蕭;張宗霖;宋慧;張成祥
• 申請（專利權）人: 山東科技大學
• 主分類號: C08L33/02
• 分類號: C08L33/02;C08L79/04;C08K3/04;C08F220/06;C08F222/38;C08G73/06;H01G11/30;H01G11/36;H01G11/48
• 代理公司: 11468 北京市科名專利代理事務所(特殊普通合伙)
• 代理人: 陳朝陽

本發明公開了一種柔性記憶高分子導電復合水凝膠的制備方法，包括以下步驟：（1）將吡咯單體溶于氧化石墨烯水溶液中，攪拌并利用超聲波分散形成溶液，備用；（2）將亞鐵鹽和H₂O₂溶液依次加入步驟（1）所得溶液中，攪拌并利用超聲波分散形成反應體系；（3）將上述反應體系于0至20℃攪拌條件下反應2h；（4）在步驟（3）所得反應物中加入引發劑和N，Nˊ?亞甲基雙丙烯酰胺，攪拌并超聲分散均勻后加入丙烯酸，繼續攪拌5?10min；（5）于70℃烘箱中靜置反應，將得到的水凝膠置于質量分數為45%的氫碘酸中進行還原后，將得到的產物在蒸餾水中凈化平衡，得到柔性記憶高分子導電復合水凝膠。

技術領域

本發明屬于超級電容器電極用材料技術領域，具體涉及一種柔性記憶高分子導電復合水凝膠的制備方法。

背景技術。

隨著柔性電子科學及電子產品小型化技術的快速發展，柔性、可穿戴、可折疊、便攜式電子設備相繼問世。作為柔性電源的一種，柔性超級電容器因快速充放電、高功率密度、長的循環壽命等優異的電化學性能及可拉伸、可彎曲、可折疊等機械變形性能，滿足了可穿戴、便攜式電子裝置的能源需求。電極材料作為超級電容器的主要組成部分直接影響其使用性能。超級電容器常用的電極材料，碳材料、過渡金屬氧化物和導電聚合物的柔性有限，其拉伸和彎曲的極限非常小，難以滿足柔性超級電容器的要求，通常借助于非導電的柔性基底材料制備復合材料作為柔性超級電容器的電極。

水凝膠是一類特殊的濕軟性材料。它是一種含有大量羥基、氨基和羧基并適度交聯的三維網絡聚合物，在水中可以發生溶脹行為，在吸水前后都能保持一定的形狀，具有優良的彈性和可拉伸性能，在藥物釋放、化學傳感器、人造肌肉等領域具有誘人的應用前景。近年來，聚合物水凝膠在超級電容器中得以應用，具有柔性可拉伸的聚合物基水凝膠，諸如氧化聚乙烯基水凝膠、聚丙烯酸基水凝膠及聚乙烯醇水凝膠，主要用作超級電容器電解質。Tang等將交聯的聚丙烯酸水凝膠浸入苯胺單體中，使苯胺在聚丙烯酸中滲透后再引發聚合。得到的聚苯胺/聚丙烯酸3D互穿網絡聚合物具有良好的導電性，可作為超級電容器的電解質使用（Tang ZY, Wu J H, Liu Q, Zheng M, Tang QW, Lan Z, Lin JM. Preparationof poly(acrylic acid)/gelatin/polyaniline gel-electrolyte and its applicationin quasi-solid-state dye-sensitized solar cells. J. Power Sources, 2012, 203:282-287.）。