[发明专利]用于无线蓝牙耳机的氮掺杂炭凝胶@(PANI/GO)n超级电容的制备方法

摘要

本发明公开了一种用于无线蓝牙耳机的氮掺杂炭凝胶@(PANI/GO)n超级电容的制备方法；本发明将间苯二酚、甲醛做为前驱体，三聚氰胺做为氮源，碳酸钠为催化剂，制得氮掺杂炭凝胶电极材料；将PANI滴入氮掺杂炭凝胶材料上，重复n次；压成凝胶薄膜，得到电极材料；将电极材料在切割成正方体，将固态电解质加压制成长方体，然后在长方体中切割两个与电极材料相同大小的槽，并将正方体电极材料放入槽中，并在电极材料上压柔性的镍薄片，得到电容器。该方法提高材料整体的比电容，拥有较大的功率密度，较宽的工作电压窗口，快速充放电等特点，适用于蓝牙耳机等需要小型轻质的供电电源的电子设备。

主权项

1.用于无线蓝牙耳机的氮掺杂炭凝胶@(PANI/GO)n超级电容的制备方法，包括以下步骤：(1)、制备氮掺杂的炭凝胶材料将间苯二酚、甲醛做为前驱体，三聚氰胺做为氮源，碳酸钠为催化剂，其中间苯二酚和甲醛的摩尔比为1:2，间苯二酚和碳酸钠的摩尔比为400:1‑600:1，氮含量为1‑3wt.％；将上述溶液装入密闭的圆柱体玻璃管中30℃老化2天，80℃老化5天，放入丙酮中萃取2天，即得氮掺杂炭凝胶电极材料；(2)、将质量比为1:47的PANI和DMAc，搅拌12h，再将HCl加入上述混合物中使得混合液pH值为2.5，且使得PANI的浓度为0.5mg/ml，接着在1‑4℃下超声3h；PANI为聚苯胺；DMAc为二甲基乙酰胺；(3)、将步骤(2)中PANI的混合液逐滴滴入步骤(1)中的氮掺杂炭凝胶材料上，静置15min后，真空抽滤去除多余的PANI的混合液，然后将氧化石墨烯溶液逐滴滴入氮掺杂炭凝胶上，静置15min后，真空抽滤去除多余的氧化石墨烯溶液；其中氧化石墨烯溶液的浓度为2‑10mg/ml；(4)重复步骤(3)n次，即可得到氮掺杂炭凝胶@(PANI/GO)n材料；(5)将凝胶材料置于水中去除杂质，在85℃放置5天；在1Mpa的压力下，将凝胶电极压成凝胶薄膜，即可得到电极材料；(6)将上述所得电极材料在切割成正方体，用PVA/KOH凝胶材料做为固态电解质，将固态电解质加压制成长方体，然后在长方体中切割两个与电极材料相同大小的槽，并将正方体电极材料放入槽中，并在电极材料上压柔性的镍薄片，得到电容器。