[发明专利]一种双阴离子掺杂聚吡咯电极片及其制备方法、超级电容器有效
申请号: | 202110053960.4 | 申请日: | 2021-01-15 |
公开(公告)号: | CN112908728B | 公开(公告)日: | 2021-10-26 |
发明(设计)人: | 杜祖亮;方岩;王书杰 | 申请(专利权)人: | 河南大学 |
主分类号: | H01G11/86 | 分类号: | H01G11/86;H01G11/24 |
代理公司: | 北京高沃律师事务所 11569 | 代理人: | 王术娜 |
地址: | 475001*** | 国省代码: | 河南;41 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 一种 阴离子 掺杂 吡咯 电极 及其 制备 方法 超级 电容器 | ||
1.一种双阴离子掺杂聚吡咯电极片的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
(1)将吡咯和一价阴离子掺杂剂溶于极性溶剂中,得到混合溶液;所述一价阴离子掺杂剂中的一价阴离子包括苯磺酸根离子、萘磺酸根离子、烷基硫酸根离子、烷基苯磺酸根离子和烷基萘磺酸根离子中的一种或多种;
(2)将所述混合溶液和氧化剂混合,发生聚合反应,将聚合反应所得沉淀干燥后得到一价阴离子掺杂聚吡咯,将所述一价阴离子掺杂聚吡咯制备成电极片;
或者将所述步骤(2)替换为步骤(2’):将集流体浸渍到所述混合溶液中进行电化学氧化聚合,得到电极片;
(3)将所述电极片浸入到含有高价阴离子掺杂剂的溶液中,进行电化学循环,得到双阴离子掺杂聚吡咯电极片;所述高价阴离子掺杂剂中的高价阴离子为间苯二磺酸根、萘二磺酸根和萘三磺酸根中的一种或多种。
2.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述极性溶剂为水、乙醇、甲醇、乙腈、N,N-二甲基甲酰胺或二甲基亚砜。
3.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述一价阴离子掺杂剂和吡咯的摩尔比为(0.01~10):1。
4.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,步骤(2)中,所述的氧化剂为氯化铁、过硫酸钠、过磷酸钠、次氯酸钠或过氧乙酸;所述氧化剂和吡咯的摩尔比为(0.1~5):1。
5.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,步骤(2’)中,进行所述电化学氧化聚合采用的方法为恒压脉冲法、恒流脉冲法、恒电流法、恒电压法、循环伏安法或动电位扫描法。
6.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述含有高价阴离子掺杂剂的溶液的浓度为0.005~1.0M。
7.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述电化学循环采用横流充放电法、恒压充放电法或循环伏安法。
8.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,步骤(2)中,将所述一价阴离子掺杂聚吡咯制备成电极片的过程包括:将所述一价阴离子掺杂聚吡咯、粘结剂、导电剂与溶剂混合,得到电极浆液,将所述电极浆液干燥然后压成薄片,将所述薄片压制到集流体上,得到电极片。
9.权利要求1~8任一项所述制备方法制备得到的双阴离子掺杂聚吡咯电极片。
10.一种超级电容器,包括电解液和权利要求9所述的双阴离子掺杂聚吡咯电极片。
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