[发明专利]一种全凝胶柔性超级电容器的制备方法

权利要求书

1.一种全凝胶柔性超级电容器的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)PAAM/XLS/Ti₃C₂水凝胶的制备：将AAM、XLS、Ti₃C₂纳米片溶于去离子水中混合均匀，随后加入N,N’-亚甲基双丙烯酰胺交联剂以及过硫酸钾引发剂形成预凝胶溶液；随后将预凝胶溶液注入模具中，置于烘箱中加热引发聚合反应形成PAAM/XLS/Ti₃C₂水凝胶；

(2)PAAM/H₂SO₄水凝胶电解质的制备：将AAM溶解于H₂SO₄溶液中，随后加入N,N’-亚甲基双丙烯酰胺交联剂和过硫酸钾引发剂，将混合溶液置于60℃条件下加热2h后形成PAAM/H₂SO₄水凝胶电解质；

(3)将PAAM/XLS/Ti₃C₂水凝胶和PAAM/H₂SO₄水凝胶切割成片，将两个固定形状的PAAM/XLS/Ti₃C₂水凝胶电极贴附于PAAM/H₂SO₄水凝胶电解质两侧，组成三明治结构的全凝胶柔性超级电容器。

2.根据权利要求1所述全凝胶柔性超级电容器的制备方法，其特征在于，所述Ti₃C₂纳米片的制备方法为，LiF与HCl混合搅拌至LiF完全溶解，缓慢加入与LiF等质量的Ti3AlC2混合，将混合溶液置于反应釜中于40～70℃条件下反应24～72h；将产物用去离子水在3500rpm，5min的条件下离心洗涤至pH6，并真空干燥；将干燥后的产物按1～30mg/mL的浓度分散在去离子水中，在600W的频率下超声1～4h；将超声后的溶液在3500rpm，1～2h条件下离心，上层液体即为Ti3C2纳米片溶液。

3.根据权利要求1所述全凝胶柔性超级电容器的制备方法，其特征在于，所述的预凝胶溶液中，丙烯酰胺单体和XLS在溶液中的比例为3：1～1：3。

4.根据权利要求1所述全凝胶柔性超级电容器的制备方法，其特征在于，所述N,N’-亚甲基双丙烯酰胺交联剂含量为AAM单体的0.05-1wt％。

5.根据权利要求1所述全凝胶柔性超级电容器的制备方法，其特征在于，所述过硫酸钾含量为单体总物质的量的0.5-2wt％。

6.根据权利要求1所述全凝胶柔性超级电容器的制备方法，其特征在于，所述模具中注入溶液厚度为0.5～3mm，再置于25-80℃的烘箱中聚合2-24h。

7.根据权利要求1所述全凝胶柔性超级电容器的制备方法，其特征在于，所述PAAM/XLS/Ti₃C₂水凝胶应变为1290％，应力为198.5kPa。