[發明專利]一種耐低溫自愈水凝膠電解質及其制備方法和應用

在審

• 申請號: 202110586647.7
• 申請日: 2021-05-27
• 公開（公告）號: CN113363087A
• 公開（公告）日: 2021-09-07
• 發明（設計）人: 菅澤;黃銳;張君;韓生
• 申請（專利權）人: 上海應用技術大學
• 主分類號: H01G11/56
• 分類號: H01G11/56;H01G11/84;C08J3/075;C08J3/24;C08L5/04
• 代理公司: 上海科盛知識產權代理有限公司 31225
• 代理人: 蔣亮珠

1.一種耐低溫自愈水凝膠電解質，其特征在于，該電解質的原材料包括有機聚合物單體、增稠劑、交聯劑、降凝劑、金屬離子鹽溶液和活化劑；

所述的有機聚合物單體、增稠劑和活化劑的質量比為(2-4):(2-4):(2-4)。

2.根據權利要求1所述的一種耐低溫自愈水凝膠電解質，其特征在于，所述的增稠劑包括海藻酸鈉、聚乙烯醇或瓊脂中的一種或多種。

3.根據權利要求1所述的一種耐低溫自愈水凝膠電解質，其特征在于，所述的有機聚合物單體為鄰位酚類化合物及其衍生物中一種或幾種，結構如下：

其中，

R₁基團選自氫原子、烷基、環烷基或芳基；

R₂基團選自酯基、酰基或酰胺基。

4.根據權利要求1或3所述的一種耐低溫自愈水凝膠電解質，其特征在于，所述的有機聚合物單體為多巴胺類聚合物單體及其衍生物。

5.根據權利要求1所述的一種耐低溫自愈水凝膠電解質，其特征在于，所述的交聯劑包括硼酸或硼砂。

6.根據權利要求1所述的一種耐低溫自愈水凝膠電解質，其特征在于，所述的金屬離子鹽溶液包括Na⁺、K⁺或Zn²⁺溶液，濃度為0.1-5mol/L。

7.根據權利要求1所述的一種耐低溫自愈水凝膠電解質，其特征在于，所述的降凝劑為能與水分子形成氫鍵的化合物，包括醇類有機化合物，具體包括體積分數為30-40％的丙二醇或丙三醇水溶液。

8.根據權利要求1所述的一種耐低溫自愈水凝膠電解質，其特征在于，所述的活化劑為能夠活化羥基、羧基的化合物，包括1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亞胺鹽酸鹽和/或N-羥基丁二酰亞胺。

9.一種如權利要求1-8任一項所述的耐低溫自愈水凝膠電解質的制備方法，其特征在于，該方法包括以下步驟：

(1)將聚合物單體、增稠劑、活化劑和降凝劑混合，進行反應；

(2)將反應物放置于pH＝4.5-7.5的PBS緩沖溶液進行透析，然后冷凍干燥，得到接枝固體；

(3)將接枝固體溶于金屬離子鹽溶液中，緩慢加入交聯劑進行交聯反應，得到耐低溫自愈水凝膠電解質。

10.一種如權利要求1-8任一項所述的耐低溫自愈水凝膠電解質的應用，其特征在于，該電解質應用在超級電容器中。