[發明專利]一種導電聚合物水凝膠的制備方法及其在超級電容器中的應用

在審

• 申請號: 201711177697.X
• 申請日: 2017-11-23
• 公開（公告）號: CN107964106A
• 公開（公告）日: 2018-04-27
• 發明（設計）人: 鄭俊;張翼;劉靜靜
• 申請（專利權）人: 中南大學
• 主分類號: C08J3/24
• 分類號: C08J3/24;C08J3/075;C08L5/04;C08L65/00;C08G61/12;H01G11/24;H01G11/48
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1.一種導電聚合物水凝膠,為三維納米結構,其特征在于,該導電聚合物水凝膠是由3,4-乙撐二氧噻吩(EDOT)在海藻酸溶液攪拌均勻，加入過硫酸銨引發劑引發原位氧化聚合得到。

2.一種如權利要求1所述的導電聚合物水凝膠的制備方法，其特征在于，包括以下步驟:將海藻酸鈉溶于水中，攪拌溶解；把導電聚合物單體3,4-乙撐二氧噻吩加入乙醇溶液中超聲分散均勻后得到儲備液；在冰浴中，將儲備液加入海藻酸鈉溶液攪拌均勻，隨后加入過硫酸銨引發劑引發導電聚合物單體3,4-乙撐二氧噻吩原位氧化聚合得到聚(3,4-乙撐二氧噻吩)陽離子，海藻酸鈉聚陰離子和聚(3,4-乙烯二氧噻吩)陽離子通過靜電相互作用，形成導電聚合物水凝膠。

3.根據權利要求2所述的制備方法，其特征在于，所述的海藻酸鈉溶液的濃度為20～40mg/mL,儲備液中導電聚合物單體EDOT的濃度為1～4M，引發劑過硫酸銨的濃度為1～4M。氧化聚合的溫度為4～6℃，反應時間為24～48h。

4.根據權利要求2所述的制備方法，其特征在于，在導電聚合物單體EDOT與引發劑的摩爾比為1:1～1:3的條件下均能得到機械性能良好和導電性能優異的聚合物水凝膠。

5.一種導電聚合物聚(3,4-乙撐二氧噻吩)凝膠電極的制備方法，其特征在于，將不繡鋼網在1.0M的H₂SO₄溶液中浸泡30～60min,然后經蒸餾水和乙醇反復沖洗2～5次后烘干備用，然后將權利要求1或2所制備的海藻酸鈉，EDOT和過硫酸銨的混合液均勻地涂于處理后不銹鋼網上，置于4℃的環境中反應24～48h。然后把得到的電極放入1.0M的H₂SO₄溶液中浸泡30～60min除去沒有完全聚合的EDOT單體，最后干燥得到導電聚(3,4-乙撐二氧噻吩)凝膠電極。

6.一種如權利要求4所述的導電聚合物凝膠電極在超級電容器中的運用。