[发明专利]作为粘结剂的环糊精串接聚苯胺预聚体的制备及使用方法

权利要求书

1.一种作为粘结剂的环糊精串接聚苯胺预聚体的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)取0.15～0.9g苯胺，90℃下溶解于50mL去离子中，超声振动分散5分钟后得到苯胺溶液；取2～10g的β-环糊精，90℃下溶解于50mL去离子中，再滴加至苯胺溶液中；超声振动分散30分钟后，以1℃/min的冷却速度搅拌降温，使苯胺分子进入环糊精空腔，得到苯胺环糊精包合物溶液；

(2)向50mL 1M盐酸中加入1～5g引发剂，溶解后得到引发剂溶液；将其滴加至步骤(1)所得苯胺环糊精包合物溶液中，以1℃/min的升温速度升温至90℃；超声振动分散30分钟后，苯胺发生聚合并形成贯穿环糊精空腔的线性聚苯胺，得到预聚体溶液；

(3)加热蒸发得到质量百分比浓度为5～10wt％的预聚体溶液，备用。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述引发剂是有机过氧化物引发剂，或者是无机过硫化物引发剂；其中，

(1)有机过氧化物引发剂的结构通式为R—O—O—H或R—O—O—R，式中R为烷基、酰基或碳酸酯基；是下述的任意一种：(i)酰类过氧化物；(ii)氢过氧化物；(iii)二烷基过氧化物；(iv)酯类过氧化物；(v)酮类过氧化物；(vi)二碳酸酯过氧化物；

(2)无机过硫化物引发剂是过硫酸盐如过硫酸铵、过硫酸锂、过硫酸钠或过硫酸钾。

3.权利要求1所述环糊精串接聚苯胺预聚体作为粘结剂的使用方法，其特征在于，包括：

以质量百分比浓度为5～10wt％的预聚体溶液作为粘结剂，按电极材料9g∶乙炔黑0.5g∶粘结剂5～10mL的比例关系取各组分，研磨混合均匀，调制成糊状；涂敷到集电极上阴干，在100Kg cm^-2压力下压制成型；然后在100～120℃温度下干燥12h，得到电极。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述电极是下述任意一种：

锂电池中的负极，其集电极为铜膜；锂电池中的正极，其集电极为铝膜；超级电容的正极或负极，其集电极为不锈钢薄膜；碱性电池的正极或负极，其集电极为穿孔不锈钢薄带或泡沫镍；铅酸电池的正极或负极，其集电极为铅-锑-钙合金栅板；

所述碱性电池是氢镍电池、镉镍电池或锌镍电池。

5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述电极材料是下述的任意一种：用于锂电池的负极材料：金属锂箔；用于锂电池中的正极材料：钴酸锂、磷酸铁锂、锰酸锂或三元正极材料；用于超级电容器的正负极材料：纳米碳管、石墨烯、微孔碳，或碳材料担载过渡金属氧化物；用于碱性电池的负极材料：氢镍电池中的储氢材料、镉镍电池中的金属镉粉，或锌镍电池中的氧化锌；用于碱性电池的正极材料：氢氧化镍；用于铅酸电池的负极材料：铅粉；用于铅酸电池的正极材料：氧化铅。

6.一种以权利要求1所述环糊精串接聚苯胺预聚体作为粘结剂的锂电池，锂电池的正极和负极分别相向设置在隔膜两侧，形成三明治结构，电解液内置在三明治结构中；其特征在于，正极由正极材料、导电剂与环糊精串接聚苯胺预聚体混匀后压制成型，正极材料为碳包覆硫或含锂过渡金属氧化物；所述负极为金属锂箔，隔膜为微孔聚丙烯；电解液以LiClO₄为溶质，二氧戊环和乙二醇甲醚的混合物为溶剂，且二氧戊环和乙二醇甲醚的体积比为1∶1，一升电解液中含1摩尔LiClO₄。

7.一种以权利要求1所述环糊精串接聚苯胺预聚体作为粘结剂的超级电容，该超级电容的正极和负极分别相向设置在隔膜两侧，形成三明治结构，电解液内置在三明治结构中；其特征在于，所述隔膜为微孔聚丙烯，电解液为6M KOH；正极和负极均由多孔碳、导电剂与环糊精串接聚苯胺预聚体混匀后压制成型。