[发明专利]二茂铁基封端型聚氨酯、超级电容器与制备方法

说明书

本发明公开二茂铁基封端型聚氨酯、超级电容器与制备方法，所述二茂铁基封端型聚氨酯的结构式如下式所示：其中，本发明提供的一种二茂铁基封端型聚氨酯，具有极佳的氧化还原特性和成膜性，并利用该材料研制成一种新型二茂铁基赝电容器。通过循环伏安法、恒流充放电等电化学表征，发现该赝电容器在电流密度为2A·g^‑1时，比电容高达317.3F·g^‑1；在50A·g^‑1下进行Fc₃‑PU‑Fc₃循环寿命测试，3000次循环后比电容值衰减12.4％，表明Fc₃‑PU‑Fc₃是一种良好的赝电容器正极材料，为开发新型赝电容器电极材料提供有益的借鉴。

技术领域

本发明涉及超级电容器用电极材料领域，尤其涉及一种二茂铁基封端型聚氨酯及其制备方法、超级电容器及其工作电极制备方法。

背景技术

超级电容器(Supercapacitors，简称SCs)作为一种新型大功率补偿和储能装置，结合传统电容器与锂离子电池的优势，既具有快速的充放电能力、长循环寿命又具有高安全性，填补了两种传统技术间的缺陷，是高效储能器件的重点发展对象。一般而言，超级电容器分为双电层电容器和赝电容器。与双电层电容器相比，赝电容器由于其存在法拉第反应而具有更高的比电容和能量密度，使得其更具吸引力。

二茂铁是一种具有π键型夹心结构的金属有机配合物，其具有极佳的氧化还原特性，因此二茂铁衍生物被作为氧化还原基质制备成修饰电极用于研制电化学及生物传感器。然而，现有技术中的二茂铁衍生物用作超级电容器时存在成膜性差，比电容不高，循环寿命短的缺陷。

因此，现有技术还有待于改进和发展。

发明内容

鉴于上述现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种二茂铁基封端型聚氨酯及其制备方法、超级电容器及其工作电极制备方法，旨在解决现有二茂铁衍生物成膜性差，比电容不高，循环寿命短的问题。

本发明的技术方案如下：

一种二茂铁基封端型聚氨酯，其中，所述二茂铁基封端型聚氨酯的结构式如下式所示：

其中，EtO＝CH₂CH₂O。

一种如上所述的二茂铁基封端型聚氨酯的制备方法，其中，包括如下步骤：

A、将聚乙二醇6000进行真空干燥；

B、在惰性气体氛围下向所述聚乙二醇6000中加入有机溶剂、催化剂和异佛尔酮二异氰酸酯，然后进行反应；

C、向反应结束后的溶液中加入封端剂3,4,5-三-(11-二茂铁基正十一烷氧基)苯甲醇，继续反应，得到二茂铁基封端型聚氨酯。

所述的二茂铁基封端型聚氨酯的制备方法，其中，所述催化剂为二月桂酸二丁基锡溶液。

所述的二茂铁基封端型聚氨酯的制备方法，其中，所述有机溶剂为无水丙酮。

一种超级电容器用工作电极的制备方法，其中，包括步骤：称取如上所述二茂铁基封端型聚氨酯，然后添加粘接剂和导电剂，调成糊状，压合在载体上，烘烤制得工作电极。

所述的超级电容器用工作电极的制备方法，其中，所述粘接剂为60wt％聚四氟乙烯水溶液。

所述的超级电容器用工作电极的制备方法，其中，所述导电剂为乙炔黑。

所述的超级电容器用工作电极的制备方法，其中，所述载体为泡沫镍片。

一种超级电容器，包括工作电极、参比电极和对电极，及电解质，其中，所述工作电极采用如上所述的超级电容器用工作电极的制备方法制备得到。