[發明專利]固態電解質、固態電解質制備方法及固態電容

在審

• 申請號: 201810844999.6
• 申請日: 2018-07-27
• 公開（公告）號: CN109036850A
• 公開（公告）日: 2018-12-18
• 發明（設計）人: 艾亮;曹文;夏商;賈明;潘振炎
• 申請（專利權）人: 湖南艾華集團股份有限公司
• 主分類號: H01G9/00
• 分類號: H01G9/00;H01G9/025;H01G9/15
• 代理公司: 北京華仲龍騰專利代理事務所(普通合伙) 11548
• 代理人: 李靜

1.一種固態電解質，其特征在于，利用化學氧化聚合法，在PEDOT聚合過程中引入PSS和HNTs，以HNTs的納米管結構為骨架，附著在HNTs上的PEDOT相互交聯，形成具有三維網絡結構HNTs/PEDOT:PSS復合材料。

2.一種制備權利要求1所述的固態電解質的方法，其特征在于，包括以下步驟：

對HNTs進行羥基化處理：將HNTs分散在溶液中，加熱至90～105℃并攪拌1～5小時，在離心機中以1000～5000r/min的轉速離心4～5次，并反復進行抽濾、蒸餾水洗滌；在40～60℃真空箱中干燥16～28小時，并研磨成粉末；

合成HNTs-KH540：將羥基化后的HNTs分散在甲苯中，超聲處理8～12分鐘，生成懸浮液；將KH540加入到生成的懸浮液中，形成混合物；將形成的混合物加熱至100～150℃以回流8～12小時；經離心、洗滌、干燥和研磨處理得到HNTs-KH540；

合成HNTs-Br：以CH₃Cl、CH₂Cl₂、CHCl₃中的一種或幾種作為反應溶劑，與合成的HNTs-KH540進行混合，超聲處理8～10秒，加入等量的三乙胺，在0℃下冰浴處理1～2小時；然后再加入2-溴異丁酰胺，在0℃攪拌20～24小時后進行離心干燥和研磨處理得到HNTs-Br；

將PSS嫁接到HNTs上，合成HNTs-g-PSS：將合成的HNTs-Br與NaSS混合于DMF的水溶液中，超聲處理12～18秒；加入PMDETA，常溫下攪拌20～24小時后，洗滌和干燥處理；再加入置換劑，置換出其中的Na⁺；經過濾、洗滌和干燥后得到HNTs-g-PSS；

制備HNTs/PEDOT:PSS復合材料：將合成的HNTs-g-PSS與去離子水混合，超聲處理，配成懸浮液；加入EDOT，攪拌12～15秒后，加入APS，在室溫下攪拌反應20～24小時，直至懸浮液變成黑色；通過離心、洗滌和干燥處理，得到HNTs/PEDOT:PSS復合材料。

3.根據權利要求2所述的固態電解質，其特征在于，

所述對HNTs進行羥基化處理的步驟中，

所述溶液為H₂O₂、NaOH溶液、H₂O中的一種或多種。

4.根據權利要求2所述的固態電解質，其特征在于，

所述合成HNTs-Br的步驟中：

整個反應過程在冰浴條件下進行。

5.根據權利要求2所述的固態電解質，其特征在于，

所述將PSS嫁接到HNTs上，合成HNTs-g-PSS的步驟中：

所述置換劑為HCl、HNO₃、H₂SO₃、CH₃COOH中的一種或幾種。

6.根據權利要求2所述的固態電解質，其特征在于，

所述將PSS嫁接到HNTs上，合成HNTs-g-PSS的步驟中：

所述HNTs-Br與所述NaSS的重量份數比為5:1～1:5。

7.根據權利要求2所述的固態電解質，其特征在于，

所述將PSS嫁接到HNTs上，合成HNTs-g-PSS的步驟中：

所述HNTs-Br與所述NaSS的重量份數比為1:1。

8.根據權利要求2所述的固態電解質，其特征在于，

所述制備HNTs/PEDOT:PSS復合材料的步驟中：

所述HNTs-g-PSS與所述EDOT的重量份數比為1:5～2:1。

9.根據權利要求2所述的固態電解質，其特征在于，

所述制備HNTs/PEDOT:PSS復合材料的步驟中：

所述HNTs-g-PSS與所述EDOT的重量份數比為1:1。

10.一種固態電容，其特征在于，采用如權利要求1所述的固態電解質制作而成。