【技术实现步骤摘要】
一种基于甲基纤维接枝异丙基丙烯酰胺的可逆过热保护水系电解液及其制备方法和应用
本专利技术涉及温敏材料
，特别是涉及一种基于甲基纤维接枝异丙基丙烯酰胺的可逆过热保护水系电解液及其制备方法和应用。
技术介绍
超级电容器由于具有较高的能量密度和稳定的循环性能，得到广泛的应用。但另一方面超级电容器，其放电电流大，常运用于车辆起步发动机点火等需瞬时大功率的场合。然而超级电容器的耐高温和散热性能差，瞬时大电流导致的内部高温可能引起隔膜变形并最终导致局部短路，从而引发热失控。且超级电容器液体电解质同样具有易泄露、易腐蚀和易燃易爆的缺点。温敏聚合物是一种能够受热响应、随温度改变而发生溶胶-凝胶可逆相转变的材料。近来有报道提出将高温下具有溶胶-凝胶可逆转变或相分离性能的响应性聚合物用于电解液中，以解决包括超级电容器和锂离子电池等电化学储能装置的热失控问题。温敏性聚合物在低温下为可以流动的液体，导电离子可以在其中自由移动，待升温后，聚合物发生相转变变成凝胶，且由于构象的转变，温敏聚合物束缚了导电离子的自由移动，从而达到切断...
【技术保护点】
1.一种基于甲基纤维接枝异丙基丙烯酰胺的可逆过热保护水系电解液，其特征在于，所述可逆过热保护水系电解液在高于95℃条件下，完全转变成凝胶状态，在低于93℃时，恢复成溶胶状态，通过以下方法制备：/n步骤1，取甲基纤维素溶于去离子水中，在0-4℃冰水浴条件下搅拌20-24h配制成2-3wt％质量比的甲基纤维素水溶液；/n步骤2，按照质量比(0.8-1)：(0.2-0.5)：(250-300)称取异丙基丙烯酰胺、过硫酸钾和去离子水，加入步骤1得到的甲基纤维素水溶液中，其中所述异丙基丙烯酰胺的质量与所述步骤1中甲基纤维素的质量比为1:10，在保护气体保护下搅拌30-60分钟后，加入...
【技术特征摘要】
1.一种基于甲基纤维接枝异丙基丙烯酰胺的可逆过热保护水系电解液，其特征在于，所述可逆过热保护水系电解液在高于95℃条件下，完全转变成凝胶状态，在低于93℃时，恢复成溶胶状态，通过以下方法制备：
步骤1，取甲基纤维素溶于去离子水中，在0-4℃冰水浴条件下搅拌20-24h配制成2-3wt％质量比的甲基纤维素水溶液；
步骤2，按照质量比(0.8-1)：(0.2-0.5)：(250-300)称取异丙基丙烯酰胺、过硫酸钾和去离子水，加入步骤1得到的甲基纤维素水溶液中，其中所述异丙基丙烯酰胺的质量与所述步骤1中甲基纤维素的质量比为1:10，在保护气体保护下搅拌30-60分钟后，加入25-30uL四甲基乙二胺后在室温下反应8h；
步骤3，将步骤2得到的反应产物透析5-7天后冷冻干燥24-48h即得甲基纤维素接枝异丙基丙烯酰胺，记作MC-g-NIPAM；
步骤4，室温20-25℃下，将所述MC-g-NIPAM作为温敏共聚物加入电解质的水溶液中分散均匀，得到透明的均相溶液。
2.如权利要求1所述的一种基于甲基纤维接枝异丙基丙烯酰胺的可逆过热保护水系电解液，其特征在于，所述温敏共聚物的加入量为所述电解质水溶液质量的0.2-0.5。
3.如权利要求1所述的一种基于甲基纤维接枝异丙基丙烯酰胺的可逆过热保护水系电解液，其特征在于，所述步骤1中的保护气体为氮气、氩气或氦气，所述步骤4中的所述电解质为硫酸、氢氧化钾、氢氧化锂、无水硫酸钠、硝酸锂、硝酸钠或硝酸钾，所述电解质的浓度为0.5-6M。
4.如权利要求1所述的一种基于甲基纤维接枝异丙基丙烯酰胺的可逆过热保护水系电解液，其特征在于，所述水系电解液形成了低温导电-高温凝胶切断通路的智能可逆保护,在常温20-25℃条件下，所述MC-g-NIPAM的加入不影响所述水系电解液的电导率，在高于95℃条件下，所述水系电解液的电导率为0。
5.如权利要求1所述的一种基于甲基纤维接枝异丙基丙烯酰胺的可逆过热保护水系电解液，其特征在于，所述可逆过热保护水系电解液在溶胶-凝胶...
【专利技术属性】
技术研发人员：许鑫华，马绍帅，郑丽婷，
申请(专利权)人：天津大学，
类型：发明
国别省市：天津;12
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