[发明专利]超级电容器电极用凝胶状交联且未干燥的水性聚合物组合物、气凝胶和多孔碳及其制备方法

权利要求书

1.一种能够通过干燥而形成非整体型有机气凝胶的凝胶状、交联且未干燥的水性聚合物组合物，所述组合物基于至少部分由多羟基苯R和甲醛F的缩聚而产生的树脂，并且包含至少一种水溶性阳离子型聚电解质P，其特征在于，所述组合物由在水性介质中交联的剪切稀化物理凝胶的微粒的水性分散液形成。

2.如权利要求1所述的凝胶状、交联且未干燥的水性聚合物组合物，其特征在于，在液体介质中利用激光衍射粒度分析仪测得的所述微粒的体积中值粒度为1μm～100μm。

3.如权利要求1或2所述的凝胶状、交联且未干燥的水性聚合物组合物，其特征在于，所述水性分散液中的所述凝胶的重量分数为10％～40％。

4.如权利要求1或2所述的凝胶状、交联且未干燥的水性聚合物组合物，其特征在于，P/R重量比小于0.5。

5.如权利要求4所述的凝胶状、交联且未干燥的水性聚合物组合物，其特征在于，P/R重量比为0.01～0.1。

6.如权利要求1或2所述的凝胶状、交联且未干燥的水性聚合物组合物，其特征在于，所述凝胶是沉淀的预聚物，所述沉淀的预聚物是多羟基苯R、甲醛F、所述至少一种阳离子型聚电解质P和酸性或碱性催化剂C在水性溶剂W中的水溶液的预聚合和沉淀的反应产物，所述组合物不含任何有机溶剂。

7.如权利要求1或2所述的凝胶状、交联且未干燥的水性聚合物组合物，其特征在于，所述至少一种水溶性阳离子型聚电解质P是选自由季铵盐、聚(氯化乙烯基吡啶鎓)、聚(乙烯亚胺)、聚(乙烯基吡啶)、聚(烯丙胺盐酸盐)、聚(甲基丙烯酸乙酯基三甲基氯化铵)、聚(丙烯酰胺-co-二甲基氯化铵)及其混合物组成的组中的有机聚合物。

8.如权利要求7所述的凝胶状、交联且未干燥的水性聚合物组合物，其特征在于，所述至少一种水溶性阳离子型聚电解质P是包含源于选自聚卤化(二烯丙基二甲基铵)的季铵的单元的盐。

9.一种非整体型有机气凝胶，其通过干燥前述权利要求中任一项所述的凝胶状、交联且未干燥的水性聚合物组合物而产生，其特征在于，所述气凝胶由通过在烘箱中加热而干燥的所述微粒的粉末形成，在液体介质中利用激光衍射粒度分析仪测得的所述干燥的微粒的体积中值粒度为10μm～80μm。

10.如权利要求9所述的有机气凝胶，其特征在于，所述气凝胶具有均主要为微孔的比表面积和孔体积。

11.如权利要求10所述的有机气凝胶，其特征在于，根据微孔分数超过60％，所述气凝胶具有为微孔的孔体积。

12.如权利要求9所述的有机气凝胶，其特征在于，其热导率小于或等于40mW.m^-1.K^-1。

13.一种非整体型多孔碳，其由权利要求9～12中任一项所述的有机气凝胶的热解产生，其特征在于，所述多孔碳由微球的粉末形成，在液体介质中利用激光衍射粒度分析仪测得的所述微球的粉末的体积中值粒度为10μm～80μm。

14.如权利要求13所述的多孔碳，其特征在于，所述微球的粉末的体积中值粒度为10μm～20μm。

15.如权利要求13所述的多孔碳，其特征在于，所述多孔碳具有：

-大于或等于500m²/g的总比表面积，包括大于400m²/g的微孔比表面积和小于200m²/g的介孔比表面积；和/或

-大于或等于0.25cm³/g的孔体积，包括大于0.15cm³/g的微孔体积。