一种聚吡咯基功能化碳纳米管复合电极材料的制备方法技术

本发明专利技术公开了一种聚吡咯基功能化碳纳米管复合电极材料的制备方法，首先对丙烯酸酯类有机物进行环氧开环化改性，然后采用环氧化的丙烯酸酯类有机物对羧化碳纳米管进行功能化改性，随后将其作为支撑材料，将吡咯单体、双子表面活性剂、氧化剂混合并反应，得到具有多孔三维网络纳米管状聚吡咯/碳纳米管导电复合材料，最后与乙炔黑、粘结剂、有机溶剂混合均匀，形成浆料涂覆在碳布上，得到聚吡咯/功能化碳纳米管复合电极材料。本发明专利技术中环氧化丙烯酸酯类有机物的引入，有效的改善了羧化碳纳米管的相互缠结作用，提高了分散性；还可作为支撑骨架，有利于吡咯单体的均匀分布，避免吡咯单体聚合过程中发生团聚现象，提高了复合材料的电化学性能。

【技术实现步骤摘要】
一种聚吡咯基功能化碳纳米管复合电极材料的制备方法
本专利技术属于电极材料制备工艺
，具体涉及一种聚吡咯基功能化碳纳米管复合电极材料的制备方法。
技术介绍
超级电容器具有比传统电容器能量密度高，比电池功率密度大的特点，且具有二快的充放电速率，大的比电容等优点被广泛使用。导电聚吡咯虽然具有优异的赝电容性，但是，在掺杂/去掺杂过程中，P聚吡咯体积容易发生坍塌，聚吡咯较差的机械稳定性能会导致电化学性能下降。而多壁碳纳米管作为一种碳材料，因具有较大的比表面积和出色的化学稳定性同样被广泛应用在超级电容器领域的。这是因为多壁碳纳米管由薄的无定形层，狭窄的分布尺寸以及独特的介孔网络组成，可以提供更好的电荷积累。然而由于碳纳米管管束之间有较大的范德华力作用，很难均匀地分散。另外，其表面呈惰性，与高分子聚合物的界面作用弱，难以得到性能理想的复合材料。因此，提高碳纳米管的分散性，有效的减少缠结现象，提高与聚合物的结合作用具有重要的作用。提高碳纳米管的分散性通常通过两种方法来实现。一方面共价化修饰是通过破坏碳纳米管管外共轭的大π键结合方式或改变碳原子本身本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种聚吡咯基功能化碳纳米管复合电极材料的制备方法，其特征在于，具体按照以下步骤实施：/n步骤1，按重量份计，将0.5～2.5份甲酸和1～5份丙烯酸酯类有机物混合均匀，得到混合液A；/n步骤2，向混合液A中逐滴滴加1.5～9份过氧化氢，在温度为50～65℃的反应器中反应5～8h，得到分散液B，将分散液B进行多次蒸馏，得到环氧化丙烯酸酯类有机物；/n步骤3，将0.075-0.3份环氧化丙烯酸酯类有机物溶于5～15份的N-甲基吡咯烷酮溶剂中，超声分散，得到分散液C；/n步骤4，将0.5～1.5份的羧化多壁碳纳米管溶于45～135份的N-甲基吡咯烷酮溶剂中，超声分散，得到分散液D；/n步骤5，将分...

【技术特征摘要】
1.一种聚吡咯基功能化碳纳米管复合电极材料的制备方法，其特征在于，具体按照以下步骤实施：
步骤1，按重量份计，将0.5～2.5份甲酸和1～5份丙烯酸酯类有机物混合均匀，得到混合液A；
步骤2，向混合液A中逐滴滴加1.5～9份过氧化氢，在温度为50～65℃的反应器中反应5～8h，得到分散液B，将分散液B进行多次蒸馏，得到环氧化丙烯酸酯类有机物；
步骤3，将0.075-0.3份环氧化丙烯酸酯类有机物溶于5～15份的N-甲基吡咯烷酮溶剂中，超声分散，得到分散液C；
步骤4，将0.5～1.5份的羧化多壁碳纳米管溶于45～135份的N-甲基吡咯烷酮溶剂中，超声分散，得到分散液D；
步骤5，将分散液C和分散液D混合均匀，得到混合液E；
步骤6，将0.5～1.5份的催化剂加入到50～150份混合液E中，在80～100℃的反应器中反应1～3h，得到混合液F，将混合液F过滤并用蒸馏水洗涤，干燥，得到环氧化丙烯酸酯类有机物功能化碳纳米管；
步骤7，将0.01～0.1份环氧化丙烯酸酯类有机物功能化碳纳米管和0.1～1份双子表面活性剂溶于1mol/L盐酸溶液中，得到分散液G；
步骤8，在0～5℃的冰浴条件下，向分散液G中加入0.5～1.5份的吡咯单体、0.5～1.5份的过硫酸铵，在0～5℃的条件下反应16～24h，得到混合液H，再将混合液H抽滤，洗涤，干燥，得到聚吡咯/功能化碳纳米管纳米导电复合材料；
步骤9，将所制备的聚吡咯/功能化碳纳米管导电复合材料与乙炔黑、粘结剂溶于有机溶剂中，研磨...

【专利技术属性】
技术研发人员：王海花，张文静，费贵强，乔宗文，李涛，闫晓前，
申请(专利权)人：陕西国防工业职业技术学院，陕西科技大学，
类型：发明
国别省市：陕西;61