[發(fā)明專利]一種基于溫度敏感性凝膠電解質的柔性超級電容器及其制備方法在審
| 申請?zhí)枺?/td> | 201910976442.2 | 申請日： | 2019-10-15 |
| 公開（公告）號： | CN110752098A | 公開（公告）日： | 2020-02-04 |
| 發(fā)明（設計）人： | 董玉成;林葉茂 | 申請（專利權）人： | 肇慶市華師大光電產業(yè)研究院 |
| 主分類號： | H01G11/52 | 分類號： | H01G11/52;H01G11/84 |
| 代理公司： | 12222 天津市尚文知識產權代理有限公司 | 代理人： | 郭平平 |
| 地址： | 526000 廣東省肇慶*** | 國省代碼： | 廣東;44 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關鍵詞： | 柔性超級電容器 異丙基丙烯酰胺 氯化鉀 水凝膠 隔膜 制備 溫度敏感性凝膠 電容器 電化學性能 循環(huán)穩(wěn)定性 電解質 電極材料 二氧化錳 隔膜材料 有效地 碳布 組裝 | ||
1.一種基于溫度敏感性凝膠電解質的柔性超級電容器，其特征在于，該柔性超級電容器的隔膜為聚N-異丙基丙烯酰胺/氯化鉀水凝膠。
2.根據權利要求1所述基于溫度敏感性凝膠電解質的柔性超級電容器，其特征在于，所述聚N-異丙基丙烯酰胺/氯化鉀水凝膠的合成原料為N-異丙基丙烯酰胺、N，N-亞甲基雙丙烯酰胺、氯化鉀和α-酮戊二酸。
3.根據權利要求2所述基于溫度敏感性凝膠電解質的柔性超級電容器，其特征在于，按照摩爾比N-異丙基丙烯酰胺：N，N-亞甲基雙丙烯酰胺：氯化鉀：α-酮戊二酸為10：1：2：5。
4.根據權利要求2所述基于溫度敏感性凝膠電解質的柔性超級電容器，其特征在于，所述聚N-異丙基丙烯酰胺/氯化鉀水凝膠的制備方法如下：將N-異丙基丙烯酰胺、N，N-亞甲基雙丙烯酰胺、氯化鉀和α-酮戊二酸按比例混合，在0℃的冰浴條件下，按200rpm的攪拌轉速進行均勻攪拌10min，最后在365nm的波長下用紫外燈照射反應8～10h，得到聚N-異丙基丙烯酰胺/氯化鉀水凝膠。
5.一種權利要求1所述基于溫度敏感性凝膠電解質的柔性超級電容器制備方法，其特征在于，首先合成聚N-異丙基丙烯酰胺/氯化鉀水凝膠，將該水凝膠作為柔性超級電容器的隔膜；然后制備碳布負載二氧化錳電極材料；最后組裝成柔性超級電容器。
6.根據權利要求5所述基于溫度敏感性凝膠電解質的柔性超級電容器制備方法，其特征在于，包括以下具體步驟：
(1)制備聚N-異丙基丙烯酰胺/氯化鉀水凝膠：將N-異丙基丙烯酰胺、N，N-亞甲基雙丙烯酰胺、α-酮戊二酸和氯化鉀按照比例混合，在0℃冰浴條件下，按200rpm的攪拌轉速進行均勻攪拌10min，最后在365nm的波長下用紫外燈照射反應8～10h，得到聚N-異丙基丙烯酰胺/氯化鉀水凝膠；
(2)制備碳布負載二氧化錳電極材料：首先對碳布進行裁剪并用濃硝酸進行預處理后，清洗、干燥備用；然后將表面處理后的碳布浸泡在KMnO4和濃鹽酸的混合溶液中并轉移到反應釜中在160～180℃下反應12h，最終得到碳布負載二氧化錳電極材料。
7.根據權利要求6所述基于溫度敏感性凝膠電解質的柔性超級電容器制備方法，其特征在于，所述步驟(2)中碳布裁剪為2cm×2cm。
8.根據權利要求6所述基于溫度敏感性凝膠電解質的柔性超級電容器制備方法，其特征在于，所述步驟(2)中在90℃下用質量濃度為69％的濃硝酸預處理2h。
9.根據權利要求6所述基于溫度敏感性凝膠電解質的柔性超級電容器制備方法，其特征在于，所述步驟(2)中清洗、干燥步驟具體為：采用去離子水和無水乙醇分別反復清洗三次，在60℃下采用干燥箱干燥6h后備用。
10.根據權利要求6所述基于溫度敏感性凝膠電解質的柔性超級電容器制備方法，其特征在于，所述步驟(2)中KMnO4和濃鹽酸的混合溶液由濃度為0.1mol/L的KMnO40.63g和濃度為0.1mol/L的濃鹽酸0.15g組成。
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