[发明专利]基于MXene/PANI的高容量线性超级电容器电极的制备方法

权利要求书

1.一种基于MXene/PANI的高容量线性超级电容器电极，其特征在于：所述电极的制备方法具体步骤如下：

(1)将氟化锂加入盐酸中搅拌均匀，再缓慢加入前驱体MAX，40℃搅拌24h后清洗烘干获得MXene粉末，将所得MXene粉末加入去离子水配成10mg/ml悬浊液，在氩气保护气氛以及冰浴环境下超声粉碎后将所得溶液离心，取上层清液得到MXene单分散液；

盐酸浓度为4～9mol/L，体积为10～30ml；氟化锂与前驱体MAX的质量比为1:1，超声粉碎功率为600W～900W；

(2)将苯胺加入稀盐酸中，搅拌混合均匀后得到苯胺的盐酸溶液，然后加入到步骤(1)所得MXene单分散液中，在低温下搅拌反应后得到MXene/PANI沉淀，用去离子水反复清洗该沉淀并烘干，得到MXene/PANI粉末；

MXene单分散液的浓度为1～4mg/ml，MXene单分散液与苯胺的盐酸溶液的体积比为1:1～1:5；

反应温度为-10℃～5℃，搅拌时间为2～8小时；

(3)将所得MXene/PANI粉末加入去离子水，研磨搅拌配制成浆料涂覆在玻璃板上，冷冻干燥制备MXene/PANI柔性薄膜；

MXene/PANI粉末与去离子水配成的浆料浓度为8～12mg/ml，玻璃板需要提前加热烘干；冷冻干燥温度为-40℃，时间为4～12h；

(4)用胶带粘住薄膜一端，用镊子夹住胶带缓慢向上，从玻璃板上揭下薄膜，薄膜的一端固定在玻璃棒上，另一端用自动加捻电机对薄膜进行加捻后制备得到MXene/PANI纤维电极；

自动加捻机的转速为40～100rpm/min，加捻时间为2～10min；

(5)将MXene/PANI纤维电极浸没在液体H₂SO₄电解液中作为工作电极，用金属铂丝作为对电极，Ag/AgCl电极作为参比电极进行电化学三电极性能测试；

液体硫酸电解液的浓度为1～3mol/L，PVA/H₂SO₄凝胶电解质的浓度为0.2～1mol/L。

2.如权利要求1所述的超级电容器电极，其特征在于：步骤(1)中所述的前驱体MAX包括Ti₃AlC₂，Ti₂AlC，V₂AlC，Nb₂AlC。

3.如权利要求1所述的超级电容器电极，其特征在于：步骤(2)中稀盐酸的浓度为0.2～2mol/L；苯胺与稀盐酸的体积比为5％～10％。