[發明專利]碳基支撐聚酰亞胺陣列及其制備方法與儲能應用

有效

• 申請號: 201811534376.5
• 申請日: 2018-12-14
• 公開（公告）號: CN109546137B
• 公開（公告）日: 2020-08-07
• 發明（設計）人: 楊應奎;何怡;章慶;林冠宇;李紅
• 申請（專利權）人: 中南民族大學
• 主分類號: H01M4/36
• 分類號: H01M4/36;H01M4/38;H01M4/60;H01M10/0525
• 代理公司: 武漢科皓知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 42222
• 代理人: 俞琳娟

1.碳基支撐聚酰亞胺陣列的制備方法，其特征在于，包括如下步驟：

步驟1. 將酸酐與多元胺按照摩爾比為2:1~4進行混合，攪拌一段時間，進行成鹽反應，成鹽反應溫度為25℃~180℃，反應時間為1~24 h，形成單體鹽；

步驟2. 將碳基材料與單體鹽于溶液中超聲混合均勻，超聲時間為2~90min；

步驟3. 將步驟2所得混合物置于120~200℃條件下，進行溶劑熱反應，反應完畢后抽濾并烘干，得到所述碳基支撐聚酰亞胺陣列，

其中，所述酸酐為均苯四甲酸二酐、1,4,5,8-萘四甲酸酐、環丁烷四甲酸二酐、1,2,3,4-環戊四羧酸二酐、雙環[2.2.2]辛-7-烯-2,3,5,6-四羧酸二酐、3,3',4,4'-聯苯四羧酸二酐、3,3',4,4'-二苯甲酮四甲酸二酐、4,4'-氧雙鄰苯二甲酸酐、3,3',4,4'-二苯基砜四羧酸二酸酐和3,4,9,10-四羧酸酐中的任意一種，

所述多元胺為乙二胺、丁二胺、葵二胺、己二胺、1,4-環己二胺、1,4-環己烷二甲胺、4,4'-二氨基二環己基甲烷、對苯二胺、1,4-苯二甲胺、2,7-二氨基芴、2,6-二氨基蒽醌、4,4’-二氨基-2,2’-二甲基-1,1’-聯苯、4,4'-二氨基-3,3'-二甲基聯苯、4,4'-二氨基三連苯、4,4'-二氨基二苯甲烷、4,4'-二氨基二苯甲酮、4,4'-二氨基聯芐、2,2'-二甲基-4,4'-二氨基聯芐、4,4'-二氨基二苯乙烯-2,2'-二磺酸、Α,Α'-二(4-氨基苯基)-1,4-二異丙基苯、1,1-二(4-氨基苯基)環己烷、4,4'-二氨基二苯醚、1,3-雙(3-氨基苯氧基)苯、1,3-雙(4'-氨基苯氧基)苯、1,4-雙(4-氨基苯氧基)苯、4,4'-二(4-氨基苯氧基)聯苯、4,4-二氨基二苯硫醚、4,4'-二氨基二苯砜和4,4'-雙(4-氨基苯氧基)二苯砜中的任意一種，

所述碳基材料為單壁碳納米管、多壁碳納米管、石墨烯、碳氣凝膠、碳納米纖維、碳布、碳紙和碳氈中的任意一種。

2.根據權利要求1所述的碳基支撐聚酰亞胺陣列的制備方法，其特征在于：

其中，所述碳基材料在所述碳基支撐聚酰亞胺陣列中的質量比為1~50% 。

3.根據權利要求1所述的碳基支撐聚酰亞胺陣列的制備方法，其特征在于：

其中，反應溶劑為水、乙醇、N-甲基-2-吡咯烷酮、N,N-二甲基甲酰胺、二甲基乙酰胺中的至少一種。

4.碳基支撐聚酰亞胺陣列，其特征在于：

采用權利要求1至3中任意一項所述的制備方法，由酸酐和多元胺在碳基材料表面進行原位反應合成得到。

5.權利要求4所述的碳基支撐聚酰亞胺陣列的應用，其特征在于：

將所述碳基支撐聚酰亞胺陣列用作儲能材料。