[發明專利]基于導電聚合物聚N-羥乙基苯胺3D氮氧共摻雜碳超級電容器電極材料的制備方法

在審

• 申請號: 202010026461.1
• 申請日: 2020-01-10
• 公開（公告）號: CN111091977A
• 公開（公告）日: 2020-05-01
• 發明（設計）人: 魏獻軍;李苞;魏濟時
• 申請（專利權）人: 河南師范大學
• 主分類號: H01G11/26
• 分類號: H01G11/26;H01G11/32;H01G11/48;H01G11/86
• 代理公司: 新鄉市平原智匯知識產權代理事務所(普通合伙) 41139
• 代理人: 路寬

1.基于導電聚合物聚N-羥乙基苯胺3D氮氧共摻雜碳超級電容器電極材料的制備方法，其特征在于具體步驟為：

步驟S1：將0.25g表面活性劑十二烷基磺酸鈉和10.6g碳源N-羥乙基苯胺加入到480mL1mol L^-1的鹽酸溶液中，攪拌30min，再將10.6g FeCl₃·6H₂O和過硫酸銨溶液依次加入上述溶液中，其中過硫酸銨溶液由18g過硫酸銨溶于160mL 1mol L^-1鹽酸溶液得到，然后在磁力攪拌下于室溫反應24h得到聚N-羥乙基苯胺，再依次用乙醇、純水充分洗滌后于60℃真空干燥后備用；

步驟S2：在步驟S1制得的聚N-羥乙基苯胺和活化劑ZnCl₂中加水后充分浸泡，再置于105℃鼓風干燥箱中干燥24h得到聚N-羥乙基苯胺/ZnCl₂混合物，然后將聚N-羥乙基苯胺/ZnCl₂混合物置于管式爐中在惰性氣體保護下以2℃/min的升溫速率由室溫升溫至500-800℃恒溫碳化熱解2h得到HPCs樣品；

步驟S3：將步驟S2制得的HPCs樣品置于濃硫酸和濃硝酸的混合酸中于25-60℃氧化處理1h，過濾，充分洗滌，干燥得到最終目標產品超級電容器電極材料。

2.根據權利要求1所述的基于導電聚合物聚N-羥乙基苯胺3D氮氧共摻雜碳超級電容器電極材料的制備方法，其特征在于：步驟S2中所述聚N-羥乙基苯胺與活化劑ZnCl₂的投料質量比為2:1。

3.根據權利要求1所述的基于導電聚合物聚N-羥乙基苯胺3D氮氧共摻雜碳超級電容器電極材料的制備方法，其特征在于：步驟S2中所述惰性氣體為氮氣。

4.根據權利要求1所述的基于導電聚合物聚N-羥乙基苯胺3D氮氧共摻雜碳超級電容器電極材料的制備方法，其特征在于：步驟S2中所述碳化熱解溫度為700℃。

5.根據權利要求1所述的基于導電聚合物聚N-羥乙基苯胺3D氮氧共摻雜碳超級電容器電極材料的制備方法，其特征在于：步驟S3中所述濃硫酸和濃硝酸的混合酸中濃硫酸與濃硝酸的體積比為3:1。

6.根據權利要求1所述的基于導電聚合物聚N-羥乙基苯胺3D氮氧共摻雜碳超級電容器電極材料的制備方法，其特征在于：步驟S3中所述HPCs樣品在濃硫酸和濃硝酸的混合酸中的氧化溫度為40℃。