一种基于电化学制备导电聚合物和过渡金属氧化物电极材料的方法技术

本发明专利技术属于超级电容器电极材料领域，公开了一种导电聚合物/过渡金属氧化物柔性电极材料制备方法。阴离子掺杂剂作为改性剂提高了导电聚合物的电化学性能，将疏水碳布用酸性溶液在高温下活化一段时间后转变为亲水碳布，作为装载活性物质的柔性基底。采用电化学聚合法将两种或几种活性电极材料生长在柔性碳布表面，最后用去离子水清洗，鼓风干燥获得干净的电极材料。本发明专利技术可以得到具有优异电化学性能的电极材料，导电性好，比电容高，循环稳定性能突出，柔韧性良好。且电极材料纯度高，制备方法简单，成本低，工艺流程短，对环境影响小，满足高性能超级电容器柔性电极材料的需求。性能超级电容器柔性电极材料的需求。性能超级电容器柔性电极材料的需求。

【技术实现步骤摘要】
一种基于电化学制备导电聚合物和过渡金属氧化物电极材料的方法


[0001]本专利技术属于电极材料制备
，尤其涉及一种电化学法制备导电聚合物和过渡金属氧化物用于超级电容器电极材料。

技术介绍

[0002]随着现代科技的发展，可穿戴电子设备正在快速的进入人们的生活。高性能柔性储能器件的潜在市场价值将越来越突出。超级电容器作为一种新型的电能存储器件，因其能量密度高于传统的平行板电容器，功率密度和使用寿命优于常见的锂离子电池等优点，受到了广大科研人员的关注。导电聚合物因其高功率、长寿命、大容量、稳定可靠，以及对环境无污染等优异性能被广泛用于电容器的电极材料，但较差的循环稳定性限制了导电聚合物的实际应用。过渡金属氧化物可以应用于超级电容器的电极材料因其容量高，成本低，资源丰富，环境友好等特点，但导电性能差及在酸性电解液中不稳定等特性也影响了其应用。
[0003]发展到今天，制备电极材料的方法化学聚合法和电化学聚合法。其中，电化学聚合法具有反应条件简单，易于控制，产物纯度高等特点。将导电聚合物和过渡金属氧化物通过电化学法直接在导电基材上制备成复本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种超级电容器柔性电极材料的制备方法，其特征在于步骤如下：
①
导电基材的预处理：在反应容器中，将浓硫酸与浓硝酸以2:1的体积比混合制备90mL酸性溶液，将碳布置于酸性溶液中100℃下回流2
‑
5h，然后用蒸馏水与乙醇清洗数遍，烘干备用。碳布可以提供较高的比表面积用于装载活性电极材料；
②
将5
‑
20mmol导电聚合物单体A与20
‑
50mmol过渡金属氧化物原料B加入至30mL的0.1
‑
5M的酸性溶液C中搅拌均匀。导电聚合物能提高较高的比电容；过渡金属氧化物能提高材料的导电性能，且较大的金属离子嵌入聚合物表面会增大电荷在电极材料于电解液之间相互转换的通道，方便电荷更快的转换；
③
将10
‑
50mmol阴离子掺杂剂D加入到上述溶液中搅拌均匀作为电化学聚合溶液。在阴离子掺杂剂的作用下，阴离子以对阴离子的形式嵌入聚合物主链，会改变聚合物分子主链的共轭程度。共轭程度越高，材料的性能越优异；
④
采用三电极装置，将1
×
1cm的活化碳布作为工作电极，通过电化学聚合法，在0.8
‑
1.4V电压下聚合60
‑

【专利技术属性】
技术研发人员：马勇，魏玉迪，李廷希，
申请(专利权)人：山东科技大学，
类型：发明
国别省市：