[發明專利]一種咔唑基多孔碳/聚苯胺復合電極材料及其制備方法

有效

• 申請號: 202110425105.1
• 申請日: 2021-04-20
• 公開（公告）號: CN113178338B
• 公開（公告）日: 2022-11-18
• 發明（設計）人: 李曉;李彩虹;張衛英;孫雪;陳秋月
• 申請（專利權）人: 福州大學
• 主分類號: H01G11/32
• 分類號: H01G11/32;H01G11/24;H01G11/48;H01G11/30;H01G11/86
• 代理公司: 福州元創專利商標代理有限公司 35100
• 代理人: 俞舟舟;蔡學俊

1.一種咔唑基多孔碳/聚苯胺復合電極材料的制備方法，其特征在于：其包括以下步驟：

（1）咔唑單體超交聯：將咔唑單體溶解于1,2-二氯乙烷，然后加入二甲氧基甲烷充分攪拌，再加入無水三氯化鐵，邊攪拌邊升溫至80℃，在80℃下反應24小時，產物過濾后經醇洗、烘干得到咔唑基超交聯聚合物；

（2）熱解制備多孔碳：將步驟（1）制得的咔唑基超交聯聚合物和氫氧化鉀分散在無水乙醇中，60℃下攪拌至溶劑蒸干，然后將干燥的混合物置于管式爐中，在氮氣氛圍下升溫至特定溫度進行高溫熱解，熱解產物經酸洗、水洗、烘干后得到咔唑基多孔碳；

（3）多孔碳負載聚苯胺：將咔唑基多孔碳分散于1M鹽酸中，然后加入苯胺，0-5℃下攪拌1小時得混合溶液備用；再將過硫酸銨溶解在等量1M鹽酸中，并在0-5℃下保存0.5小時后加入上述混合溶液中，0-5℃下反應12小時，產物經水洗、干燥后得到咔唑基多孔碳/聚苯胺復合電極材料。

2.根據權利要求1所述的咔唑基多孔碳/聚苯胺復合電極材料的制備方法，其特征在于：步驟（1）中，（咔唑+二甲氧基甲烷）/無水三氯化鐵的摩爾比為3:1-1:2，二甲氧基甲烷/咔唑的摩爾比為3:1-1:2。

3.根據權利要求1所述的一種咔唑基多孔碳/聚苯胺復合電極材料的制備方法，其特征在于：步驟（1）中，所述醇洗、烘干方法如下：將產物在甲醇中超聲清洗至濾液接近無色，然后80℃真空干燥。

4.根據權利要求1所述的一種咔唑基多孔碳/聚苯胺復合電極材料的制備方法，其特征在于：步驟（2）中，咔唑基超交聯聚合物和氫氧化鉀按1:2-1:6的質量比例分散在無水乙醇中。

5.根據權利要求1所述的一種咔唑基多孔碳/聚苯胺復合電極材料的制備方法，其特征在于：步驟（2）中，高溫熱解的具體操作為：在氮氣氛圍下以5℃/min的升溫速率升至600-900℃，然后保持該溫度高溫熱解1-3小時。

6.根據權利要求1所述的一種咔唑基多孔碳/聚苯胺復合電極材料的制備方法，其特征在于：步驟（3）中，混合溶液中苯胺濃度為0.05M-0.2M，苯胺/咔唑基多孔碳的質量比為2:1-1:2，苯胺/過硫酸銨的摩爾比為5:1-1:2。

7.一種如權利要求1-6任一制備方法得到的咔唑基多孔碳/聚苯胺復合電極材料。

8.一種如權利要求7所述咔唑基多孔碳/聚苯胺復合電極材料在超級電容器電極上的應用。