[发明专利]固态电解质、固态电解质制备方法及固态电容

权利要求书

1.一种固态电解质，其特征在于，利用化学氧化聚合法，在PEDOT聚合过程中引入PSS和HNTs，以HNTs的纳米管结构为骨架，附着在HNTs上的PEDOT相互交联，形成具有三维网络结构HNTs/PEDOT:PSS复合材料。

2.一种制备权利要求1所述的固态电解质的方法，其特征在于，包括以下步骤：

对HNTs进行羟基化处理：将HNTs分散在溶液中，加热至90～105℃并搅拌1～5小时，在离心机中以1000～5000r/min的转速离心4～5次，并反复进行抽滤、蒸馏水洗涤；在40～60℃真空箱中干燥16～28小时，并研磨成粉末；

合成HNTs-KH540：将羟基化后的HNTs分散在甲苯中，超声处理8～12分钟，生成悬浮液；将KH540加入到生成的悬浮液中，形成混合物；将形成的混合物加热至100～150℃以回流8～12小时；经离心、洗涤、干燥和研磨处理得到HNTs-KH540；

合成HNTs-Br：以CH₃Cl、CH₂Cl₂、CHCl₃中的一种或几种作为反应溶剂，与合成的HNTs-KH540进行混合，超声处理8～10秒，加入等量的三乙胺，在0℃下冰浴处理1～2小时；然后再加入2-溴异丁酰胺，在0℃搅拌20～24小时后进行离心干燥和研磨处理得到HNTs-Br；

将PSS嫁接到HNTs上，合成HNTs-g-PSS：将合成的HNTs-Br与NaSS混合于DMF的水溶液中，超声处理12～18秒；加入PMDETA，常温下搅拌20～24小时后，洗涤和干燥处理；再加入置换剂，置换出其中的Na⁺；经过滤、洗涤和干燥后得到HNTs-g-PSS；

制备HNTs/PEDOT:PSS复合材料：将合成的HNTs-g-PSS与去离子水混合，超声处理，配成悬浮液；加入EDOT，搅拌12～15秒后，加入APS，在室温下搅拌反应20～24小时，直至悬浮液变成黑色；通过离心、洗涤和干燥处理，得到HNTs/PEDOT:PSS复合材料。

3.根据权利要求2所述的固态电解质，其特征在于，

所述对HNTs进行羟基化处理的步骤中，

所述溶液为H₂O₂、NaOH溶液、H₂O中的一种或多种。

4.根据权利要求2所述的固态电解质，其特征在于，

所述合成HNTs-Br的步骤中：

整个反应过程在冰浴条件下进行。

5.根据权利要求2所述的固态电解质，其特征在于，

所述将PSS嫁接到HNTs上，合成HNTs-g-PSS的步骤中：

所述置换剂为HCl、HNO₃、H₂SO₃、CH₃COOH中的一种或几种。

6.根据权利要求2所述的固态电解质，其特征在于，

所述将PSS嫁接到HNTs上，合成HNTs-g-PSS的步骤中：

所述HNTs-Br与所述NaSS的重量份数比为5:1～1:5。

7.根据权利要求2所述的固态电解质，其特征在于，

所述将PSS嫁接到HNTs上，合成HNTs-g-PSS的步骤中：

所述HNTs-Br与所述NaSS的重量份数比为1:1。

8.根据权利要求2所述的固态电解质，其特征在于，

所述制备HNTs/PEDOT:PSS复合材料的步骤中：

所述HNTs-g-PSS与所述EDOT的重量份数比为1:5～2:1。

9.根据权利要求2所述的固态电解质，其特征在于，

所述制备HNTs/PEDOT:PSS复合材料的步骤中：

所述HNTs-g-PSS与所述EDOT的重量份数比为1:1。

10.一种固态电容，其特征在于，采用如权利要求1所述的固态电解质制作而成。