[发明专利]碳基支撑聚酰亚胺阵列及其制备方法与储能应用

权利要求书

1.碳基支撑聚酰亚胺阵列的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤1. 将酸酐与多元胺按照摩尔比为2:1~4进行混合，搅拌一段时间，进行成盐反应，成盐反应温度为25℃~180℃，反应时间为1~24 h，形成单体盐；

步骤2. 将碳基材料与单体盐于溶液中超声混合均匀，超声时间为2~90min；

步骤3. 将步骤2所得混合物置于120~200℃条件下，进行溶剂热反应，反应完毕后抽滤并烘干，得到所述碳基支撑聚酰亚胺阵列，

其中，所述酸酐为均苯四甲酸二酐、1,4,5,8-萘四甲酸酐、环丁烷四甲酸二酐、1,2,3,4-环戊四羧酸二酐、双环[2.2.2]辛-7-烯-2,3,5,6-四羧酸二酐、3,3',4,4'-联苯四羧酸二酐、3,3',4,4'-二苯甲酮四甲酸二酐、4,4'-氧双邻苯二甲酸酐、3,3',4,4'-二苯基砜四羧酸二酸酐和3,4,9,10-四羧酸酐中的任意一种，

所述多元胺为乙二胺、丁二胺、葵二胺、己二胺、1,4-环己二胺、1,4-环己烷二甲胺、4,4'-二氨基二环己基甲烷、对苯二胺、1,4-苯二甲胺、2,7-二氨基芴、2,6-二氨基蒽醌、4,4’-二氨基-2,2’-二甲基-1,1’-联苯、4,4'-二氨基-3,3'-二甲基联苯、4,4'-二氨基三连苯、4,4'-二氨基二苯甲烷、4,4'-二氨基二苯甲酮、4,4'-二氨基联苄、2,2'-二甲基-4,4'-二氨基联苄、4,4'-二氨基二苯乙烯-2,2'-二磺酸、Α,Α'-二(4-氨基苯基)-1,4-二异丙基苯、1,1-二(4-氨基苯基)环己烷、4,4'-二氨基二苯醚、1,3-双(3-氨基苯氧基)苯、1,3-双(4'-氨基苯氧基)苯、1,4-双(4-氨基苯氧基)苯、4,4'-二(4-氨基苯氧基)联苯、4,4-二氨基二苯硫醚、4,4'-二氨基二苯砜和4,4'-双(4-氨基苯氧基)二苯砜中的任意一种，

所述碳基材料为单壁碳纳米管、多壁碳纳米管、石墨烯、碳气凝胶、碳纳米纤维、碳布、碳纸和碳毡中的任意一种。

2.根据权利要求1所述的碳基支撑聚酰亚胺阵列的制备方法，其特征在于：

其中，所述碳基材料在所述碳基支撑聚酰亚胺阵列中的质量比为1~50% 。

3.根据权利要求1所述的碳基支撑聚酰亚胺阵列的制备方法，其特征在于：

其中，反应溶剂为水、乙醇、N-甲基-2-吡咯烷酮、N,N-二甲基甲酰胺、二甲基乙酰胺中的至少一种。

4.碳基支撑聚酰亚胺阵列，其特征在于：

采用权利要求1至3中任意一项所述的制备方法，由酸酐和多元胺在碳基材料表面进行原位反应合成得到。

5.权利要求4所述的碳基支撑聚酰亚胺阵列的应用，其特征在于：

将所述碳基支撑聚酰亚胺阵列用作储能材料。