碳基过渡金属硫化物自支撑聚苯胺复合膜的制备方法及应用技术

本发明专利技术涉及一种碳基过渡金属硫化物自支撑聚苯胺复合膜的制备方法及应用，通过在有机溶剂中加入一定量的过渡金属硫化物，超声液相剥离一段时间后，离心获得过渡金属硫化物分散溶液，此分散溶液与碳纳米管分散溶液混合后，以减压抽滤的方式形成薄膜。为进一步改善其导电与电化学性能，通过电化学沉积的方式，碳纳米管/过渡金属硫化物复合薄膜与导电聚合物聚苯胺结合，制备了碳纳米管/过渡金属硫化物/聚苯胺三元复合膜。制备出的碳基过渡金属硫化物自支撑聚苯胺复合膜具有不同维度交叠的空间结构、化学性能稳定、柔韧性佳、较高电容量等优势，可用于理想的高性能电化学储能材料，以及超级电容器和锂离子电池等新能源器件的电极材料。

Preparation and application of carbon based transition metal sulfide self supporting polyaniline composite membrane

The invention relates to a carbon based transition metal sulfide self-supporting polyaniline composite film preparation method and application, by adding a certain amount of transition metal sulfides in organic solvents, time of ultrasonic liquid after stripping, centrifugation of transition metal sulfide solution, the solution and dispersion of carbon nanotubes in solution after mixing vacuum filter in the form of thin film. In order to further improve their electrical and electrochemical properties, carbon nanotube / transition metal sulfide / polyaniline three component composite membranes were prepared by electrodeposition, and the carbon nanotubes / transition metal sulfide composite films were combined with conductive polymer polyaniline. Carbon based transition metal sulfide prepared self-supporting polyaniline composite film with spatial structure, stable chemical property, different dimensions of overlapping flexibility, high capacity and other advantages, high performance electrochemical storage can be used for the ideal material, electrode material and super capacitors and lithium batteries and other new energy devices.

【技术实现步骤摘要】
碳基过渡金属硫化物自支撑聚苯胺复合膜的制备方法及应用
本专利技术涉及一种复合材料制备技术，特别涉及一种碳基过渡金属硫化物自支撑聚苯胺复合膜的制备方法及应用。
技术介绍
随着经济与科技的快速发展，人们对于电子器件的需求越来越偏向于方便携带和能够弯曲折叠，其中超级电容器也向着柔韧性和微小型结构而发展。在众多碳基材料中，我们选择一维的碳纳米管，其中多壁碳纳米管是包含由两层或两层以上的石墨片层在同一轴线上卷曲而成的中空无缝圆管，它的层间距大小为0.34±0.02nm，在纳米尺度圆管里有着极高的长径比，另外石墨层内部碳原子中的C-C键是自然界中最稳定的化学键，所以碳纳米管具有优良的机械性，高温稳定性，同时由于绝大多数电子在其内部会沿着同一石墨片层做轴向运动，径向运动很少，使得碳纳米管具有较高的电导率，十分适合做电极材料，然而，没有任何一种材料是完美无缺的，其电容量主要来源于双单层电容，存储电荷的能力有限，另一方面多壁碳纳米管在形成时，每层之间容易形成陷阱而捕获缺陷，因而多壁管的管壁上会有少部分小洞状缺陷。
技术实现思路
本专利技术是针对碳纳米管做为基体运用到超级电容器中，提出了一种碳基过渡金属硫化本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种碳基过渡金属硫化物自支撑聚苯胺复合膜的制备方法，其特征在于，具体包括如下步骤：1)合成过渡金属硫化物纳米片溶液：将过渡金属硫化物加入到有机溶剂中，在温度为5～90℃下搅拌溶解，配置成浓度为0.1～10mg/ml的溶液，超声液相剥离0.5～100h，形成分散液，该分散液在高速离心下，去除底部沉淀，获得均匀的过渡金属硫化物纳米片层的上清液；2)制备分散的碳纳米管溶液：称量碳纳米管置于有机溶剂中，在温度为5～90℃下搅拌溶解，配置成浓度为0.1～10mg/ml的溶液，进行超声液相分散0.5～10h，形成分散液，该分散液在高速离心下，去除底部沉淀，获得均匀的碳纳米管的上清液；3)碳纳米管/过渡金属...

【技术特征摘要】
1.一种碳基过渡金属硫化物自支撑聚苯胺复合膜的制备方法，其特征在于，具体包括如下步骤：1)合成过渡金属硫化物纳米片溶液：将过渡金属硫化物加入到有机溶剂中，在温度为5～90℃下搅拌溶解，配置成浓度为0.1～10mg/ml的溶液，超声液相剥离0.5～100h，形成分散液，该分散液在高速离心下，去除底部沉淀，获得均匀的过渡金属硫化物纳米片层的上清液；2)制备分散的碳纳米管溶液：称量碳纳米管置于有机溶剂中，在温度为5～90℃下搅拌溶解，配置成浓度为0.1～10mg/ml的溶液，进行超声液相分散0.5～10h，形成分散液，该分散液在高速离心下，去除底部沉淀，获得均匀的碳纳米管的上清液；3)碳纳米管/过渡金属硫化物复合膜的制备：量取不同容积步骤2)和1)中得到的碳纳米管和过渡金属硫化物的上清液，通过溶液共混与减压抽滤法形成碳纳米管/过渡金属硫化物复合膜，放置于60～70℃真空烘箱中干燥8～12h；4)以电化学沉积方式在碳纳米管/过渡金属硫化物复合膜上得到一层聚苯胺，电沉积之后在室温下晾干即得到碳基过渡金属硫化物自支撑聚苯胺复合膜。2.根据权利要求1所述碳基过渡金属硫化物自支撑聚苯胺复合膜的制备方法，其特征在于，所述过渡金属硫化物选择二硫化钨、二硫化钼、二硫化钛、二硫化铌、二硫化钽中的一种或多种。3.根据权利要求1所述碳基过渡金属硫化物自支撑...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐群杰，李健博，杨灵慧，宋红江，范金辰，
申请(专利权)人：上海电力学院，
类型：发明
国别省市：上海,31