[发明专利]用于超级电容器中无支撑电极的增强型碳纳米管巴基纸及其制备方法

权利要求书

1.一种增强型碳纳米管（CNT）巴基纸，其特征在于，所述的巴基纸为具有三维网络结构的热固性树脂/导电聚合物/CNT巴基纸三元复合材料，其中导电聚合物包覆在CNT束表面形成CNT束捆扎结构，然后再浸渍涂覆热固性树脂涂层，导电聚合物和热固性树脂以同轴结构的形式共同包覆在CNT束表面。

2.根据权利要求1所述的增强型碳纳米管（CNT）巴基纸，其特征在于，所述的碳纳米管为单壁碳纳米管。

3.根据权利要求1所述的增强型碳纳米管（CNT）巴基纸，其特征在于，所述的巴基纸中CNT束的直径为20-30 nm，管束所形成的孔洞直径为200-300nm。

4.根据权利要求1所述的增强型碳纳米管（CNT）巴基纸，其特征在于，所述的增强型碳纳米管巴基纸采用以下方法制备，首先采用电化学脉冲聚合法在巴基纸上沉积导电聚合物，在CNT束表面同轴包覆导电聚合物，形成具有CNT束捆扎结构的导电聚合物包覆的巴基纸；再采用真空抽滤浸渍的方法在CNT束表面形成热固性树脂涂层，在CNT束表面形成导电聚合物和热固性树脂同轴共包覆结构的涂层，制得的热固性树脂/导电聚合物/CNT巴基纸三元复合材料即为所述的增强型碳纳米管巴基纸。

5.一种增强型碳纳米管（CNT）巴基纸的制备方法，其特征在于，首先采用电化学脉冲聚合法在巴基纸上沉积导电聚合物，在CNT束表面同轴包覆导电聚合物，形成具有CNT束捆扎结构的导电聚合物包覆的巴基纸；再采用真空抽滤浸渍的方法在CNT束表面形成热固性树脂涂层，在CNT束表面形成导电聚合物和热固性树脂同轴共包覆结构的涂层，制得热固性树脂/导电聚合物/CNT巴基纸三元复合材料，即为所述的增强型碳纳米管巴基纸。

6.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述的方法包括以下步骤：

a) 将纯化处理后的单壁CNT在分散剂辅助下分散于水溶液中，通过真空抽滤在过滤膜上形成巴基纸膜，清洗后剥离，热处理去除残余的分散剂得到巴基纸；

b) 将步骤a)得到的巴基纸采用电化学脉冲法沉积导电聚合物，采用三电极体系，在电解质和聚合物单体的混合水溶液中，所述的巴基纸作为工作电极，发生电化学脉冲反应，在巴基纸的CNT束表面聚合形成导电聚合物捆扎涂层，形成导电聚合物包覆的巴基纸；

c) 将步骤b)制备的导电聚合物包覆的巴基纸浸入热固性树脂溶液中，通过真空抽滤浸渍，使树脂渗进巴基纸内部，树脂包覆CNT束并在CNT束表面形成导电聚合物和热固性树脂同轴共包覆结构的涂层；清除巴基纸表面未吸附的富余树脂，随后干燥固化处理，制得所述的增强型CNT巴基纸。

7.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，步骤b)中，所述的导电聚合物单体是苯胺、吡咯、噻吩或其衍生物。

8.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，步骤b)中，所述的电化学脉冲反应过程中，沉积时间控制为5- 20 s，休眠时间控制为100-600 s，总聚合时间为60-120 s。

9.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，步骤c)中，所述的热固性树脂为氰酸酯树脂或环氧树脂，热固性树脂溶液的质量百分比浓度为1-10%。

10.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，步骤c)中，所述的真空抽滤浸渍时间以树脂溶液透过巴基纸为终止时间。