[发明专利]一种PAMPS/PHEMA/PEDOT水凝胶聚电解质及其制备方法与应用

权利要求书

1.一种PAMPS/PHEMA/PEDOT水凝胶聚电解质，所述水凝胶聚电解质以AMPS、HEMA共同聚合形成的PAMPS/PHEMA为网络骨架，掺杂的EDOT单体在PAMPS/PHEMA中聚合生成PEDOT，所述水凝胶聚电解质中PAMPS、PHEMA、PEDOT的质量比为1：(7~9)：(0.03~0.04)；

其制备方法包括以下步骤：

（1）在质量比为1:7~1:9的AMPS和HEMA溶液中加入单体总质量2.5~3.5%的交联剂MBA和单体总质量0.4~0.6%的引发剂KPS后，进行聚合反应后倒入模具中密封，置于60 ℃的干燥箱中15 h；

所述聚合反应条件为超声或60 ℃水浴搅拌；

（2）将EDOT单体和乙醇进行混合，搅拌均匀之后加入NaPSS水溶液，再次搅拌均匀得到EDOT/NaPSS乳浊液；

（3）PAMPS/PHEMA水凝胶在EDOT/NaPSS乳浊液中浸润完全后，置于大量Fe(NO₃)₃中，反应完后用蒸馏水除杂。

2.权利要求1所述的一种PAMPS/PHEMA/PEDOT水凝胶聚电解质的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

（1）在质量比为1:7~1:9的AMPS和HEMA溶液中加入单体总质量2.5~3.5%的交联剂MBA和单体总质量0.4~0.6%的引发剂KPS后，进行聚合反应后倒入模具中密封，置于60 ℃的干燥箱中15 h；

所述聚合反应条件为超声或60 ℃水浴搅拌；

（2）将EDOT单体和乙醇进行混合，搅拌均匀之后加入NaPSS水溶液，再次搅拌均匀得到EDOT/NaPSS乳浊液；

（3）PAMPS/PHEMA水凝胶在EDOT/NaPSS乳浊液中浸润完全后，置于大量Fe(NO₃)₃中，反应完后用蒸馏水除杂。

3.如权利要求2所述的一种PAMPS/PHEMA/PEDOT水凝胶聚电解质的制备方法，其特征在于，步骤（2）中所述EDOT与乙醇的体积比为1:10，NaPSS水溶液的浓度为0.05 mol/L，EDOT/NaPSS乳浊液中EDOT的浓度为0.05~0.1mol/L。

4.如权利要求2所述的一种PAMPS/PHEMA/PEDOT水凝胶聚电解质的制备方法，其特征在于，步骤（3）中所述PAMPS/PHEMA水凝胶在浸润前，EDOT/NaPSS乳浊液需要超声1 h，Fe(NO₃)₃溶液浓度为1mol/L，隔1 h更换一次，连续反应10~12h。

5.权利要求1所述的一种PAMPS/PHEMA/PEDOT水凝胶聚电解质的应用，其特征在于，包括以下步骤：将PAMPS/PHEMA/PEDOT水凝胶聚电解质浸入到1 M H₂SO₄溶液，待聚电解质均匀吸液后取出，裁切成圆形水凝胶膜，夹于活性炭电极中，并置于模具组成器件中。

6.如权利要求5所述的一种PAMPS/PHEMA/PEDOT水凝胶聚电解质的应用，其特征在于，所述活性炭电极主要由活性炭粉末、乙炔黑、聚偏氟乙烯组成，所述活性炭粉末、乙炔黑、聚偏氟乙烯的质量比为8:1:1。