抗冻水凝胶固态电解质及制备方法、在超级电容器中的应用技术

本发明专利技术涉及抗冻水凝胶固态电解质及其制备方法、在超级电容器中的应用。本发明专利技术使用了三种聚合物单体：两性离子(SBMA)、甲基丙烯酸羟乙酯(HEMA)、丙烯三氧乙基三甲基氯化铵(DAC)，通过无机盐对SBMA阴阳基团的电荷屏蔽作用促进了无机盐的解离，从而提高了电解质的导电性，通过SBMA与HEMA、DAC的组合来调控水凝胶的机械性能。本发明专利技术将高浓度的盐溶液引入聚合物网络中得到耐低温的两性离子水凝胶电解质，引入的高浓度盐在提升导电率的同时也赋予了电解质抗低温的性能，研究证明抗冻性电解质在‑25℃时仍然具有较高的导电性，表明了其在抗极性电子设备中的应用可能性。

Antifreeze hydrogel solid electrolyte and its preparation method and application in supercapacitors

【技术实现步骤摘要】
抗冻水凝胶固态电解质及制备方法、在超级电容器中的应用
本专利技术属于超级电容器制备
，具体涉及基于水凝胶电解质的防冻电容器的制备。
技术介绍
公开该
技术介绍
部分的信息仅仅旨在增加对本专利技术的总体背景的理解，而不必然被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已经成为本领域一般技术人员所公知的现有技术。随着手机、电脑、以及可穿戴柔性电子设备的迅速发展，对相应的储能设备，包括二次电池、超级电容器等的需求越来越大。其中超级电容器因其具有快速的充放电过程，可达上万次的循环寿命等优点，使其具有巨大的应用潜力。超级电容器一般由电极、电解质、隔膜等部分组成，电解质作为超级电容器的核心部分极大影响着电容器的电化学性能。因此，科研者致力于开发一种综合性能良好的电解质，于是凝胶聚合物类的固态电解质应运而生。凝胶电解质以聚合物网络作为骨架，其中溶胀大量溶剂作为离子传输的媒介，其良好的机械性能以及较高的离子导电性使其成为柔性超级电容器的研究热点，对制备具有多功能的可穿戴电子设备具有较大的战略意义。然而，传统的凝胶电解质内含有大量的溶剂水，其虽然在常温时本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种抗冻水凝胶固态电解质的制备方法，其特征在于，包括：/n将甲基丙烯酰乙基磺基甜菜碱SBMA、甲基丙烯酸羟乙酯HEMA、丙烯三氧乙基三甲基氯化铵DAC依次加入锂盐溶液中，混合均匀；再加入N,N－亚甲基双丙烯酰胺MBA混合均匀后，在引发剂存在下，聚合，形成抗冻电解质。/n

【技术特征摘要】
1.一种抗冻水凝胶固态电解质的制备方法，其特征在于，包括：
将甲基丙烯酰乙基磺基甜菜碱SBMA、甲基丙烯酸羟乙酯HEMA、丙烯三氧乙基三甲基氯化铵DAC依次加入锂盐溶液中，混合均匀；再加入N,N－亚甲基双丙烯酰胺MBA混合均匀后，在引发剂存在下，聚合，形成抗冻电解质。


2.如权利要求1所述的抗冻水凝胶固态电解质的制备方法，其特征在于，所述甲基丙烯酰乙基磺基甜菜碱SBMA、甲基丙烯酸羟乙酯HEMA、丙烯三氧乙基三甲基氯化铵DAC的摩尔比为1:1～3:1～3。


3.如权利要求1所述的抗冻水凝胶固态电解质的制备方法，其特征在于，所述锂盐溶液的摩尔浓度为4～8molL-1。


4.如权利要求1所述的抗冻水凝胶固态电解质的制备方法，其特征在于，所述N,N－亚甲基双丙烯酰胺MBA的加入量为单体总重的0.4～0.8％。


5.如权利要求1所述的抗冻水凝胶固态电解质的制备方法，其...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘利彬，杨健波，李学林，姜海辉，
申请(专利权)人：齐鲁工业大学，
类型：发明
国别省市：山东;37