【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于凝胶电极，特别是涉及一种可伸缩式超级电容器的凝胶电极材料的制备方法。
技术介绍
1、超级电容器是介于二次电池与传统电容器之间的一种新型的高效储能装置，已广泛应用于微电子器件、汽车启动、能量收集与存储和军事等领域。
2、一般来说，超级电容器中有不可或缺的两个组成部分：电极(阳极、阴极)和水/非水电解液，众所周知，电极材料对超级电容器的性能至关重要，其性质可能对充放电、电容量、寿命、阻抗等性能有很大影响，因此，先进的材料和合理的设计与制备对高性能超级电容器电极是非常重要的。
3、现有的凝胶电极材料，比如聚乙烯醇与戊二醛交联所形成的凝胶电极，通常由于具有高绝缘性的关系，容易造成阻抗高及电容值极低的问题。
4、有鉴于此，本案专利技术人进行深入研究，遂有本案的产生。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供一种改善导电性低及电容值低的缺点的可伸缩式超级电容器的凝胶电极材料的制备方法。
2、为了达成上述目的，本专利技术的技术方案是：
3、一种可伸缩式超级电容器的凝胶电极材料的制备方法，所述凝胶电极材料为具有多孔性结构的聚乙烯醇/果胶/聚多巴胺/聚吡咯胶体电极；
4、所述制备方法，包括如下制备步骤：
5、步骤s1：准备天然果胶粉末；
6、步骤s2：制备聚乙烯醇/果胶凝胶电极，先分别秤取聚乙烯醇和天然果胶粉末，再倒入容器中，接着加入硫酸水溶液，然后置于85℃的温度、磁石搅拌的条件下，并进
7、步骤s3:聚乙烯醇/果胶/聚多巴胺/聚吡咯凝胶电极的制备：
8、首先，配置碱性缓冲液；
9、其次，将步骤s2的聚乙烯醇/果胶的薄膜电极浸泡于碱性缓冲液中，再添加多巴胺单体进行持续反应，形成聚乙烯醇/果胶/聚多巴胺胶体，反应完成后，去除未合成于胶体上的聚多巴胺，得到聚乙烯醇/果胶/聚多巴胺凝胶电极；最后，将聚乙烯醇/果胶/聚多巴胺凝胶电极在冰浴条件下浸泡于吡咯水溶液，然后加入三氯化铁水溶液并于冰浴条件下反应，形成聚乙烯醇/果胶/聚多巴胺/聚吡咯胶体电极。
10、进一步地，步骤s2中，聚乙烯醇的添加量为280mg，天然果胶粉末的添加量为120mg，硫酸水溶液的浓度为0.5m/l，戊二醛水溶液的质量浓度为1％，戊二醛水溶液的添加量为0.8ml，固化成型的时间为24h；
11、步骤s2中获得的薄膜电极中聚乙烯醇/果胶的重量比为7:3。
12、进一步地，步骤s3中，多巴胺单体的添加量为0.8g；
13、聚乙烯醇/果胶/聚多巴胺凝胶电极于吡咯水溶液中的浸泡时间为至少1小时；添加三氯化铁水溶液后于冰浴条件下的反应时间为90分钟。
14、进一步地，所述天然果胶粉末为爱玉果胶粉末。
15、进一步地，在步骤s1中，果胶的制备方法如下：先秤取爱玉籽10g，并将称好的爱玉籽放入滤布中，并将滤布泡置于装有600ml的去离子水容器中戳泡，在戳泡的同时进行戳洗，持续操作20分钟，至其液体呈金黄色，得到爱玉黏性物，再利用酒精沉淀法纯化爱玉黏性物，倒入100ml的酒精均匀搅拌，之后放置于电加热板上去除多余的水分及酒精，形成爱玉果胶片，最后将爱玉果胶片干燥处理，再利用球磨机将干燥后的爱玉果胶片球磨成纯白色的爱玉果胶粉末。
16、进一步地，在步骤s3中，配置碱性缓冲液时，先将0.21g的盐酸三甲胺和0.4g的氨基丁三醇混合在一起，并倒入100ml的去离子水，并测定ph值，确保缓冲液为碱性溶液。
17、采用上述技术方案后，本专利技术一种可伸缩式超级电容器的凝胶电极材料的制备方法，具有以下有益效果：
18、1.使用果胶(pectin)添加于聚乙烯醇，并且再利用戊二醛进行交联，获得具有弯曲与拉伸性的多孔性薄膜。再将聚多巴胺和聚吡咯聚合反应于孔洞薄膜表面来改善电性，成功制作出了具有相对较高面电容值的可拉伸性和可挠性的凝胶电极。
19、2.在多孔性薄膜表面使用化学浴的方式合成上聚多巴胺，可提升聚吡咯在孔洞薄膜的反应吸附量，来改善薄膜电极的电容特性。
20、3.以天然果胶(pectin)/聚乙烯醇/聚多巴胺/聚吡咯的多孔性凝胶薄膜为电极，所制备而成的对称式超级电容器装置，具有良好的电容特性，并仍维持不错的稳定性。
21、经测试，pva/ppy凝胶电极于三系统中测得电位窗口为-0.2～0.8v，面电容值为81.1mf/cm2。因此，添加不同比例的果胶来取代部分的聚乙烯醇，来取代部分的聚乙烯醇，所测得知pva/pectin/ppy复合薄膜电极的电容值升高到463.1mf/cm2，明显高于未添加果胶的凝胶电极。为了要更进一步增pva/pectin/ppy的面电容值，于pva/pectin的电极片上使用化学浴方式将表面合成聚多巴的电极片上使用化学浴方式将表面合成聚多巴胺pda(polydopamine)，再聚合上聚吡咯，这样，聚多巴胺能与聚吡咯形成氢键，可聚合上更多的聚吡咯于凝胶电极表面，，获得面电容值1575.7mf/cm2，将pva/pectin/ppy和pva/pectin/pda/ppy凝胶电极进行循环稳定性的测量之后，在电流密度为5ma/cm2下进行充放电循环测试后分别保有其原来电容值的80％和51.3％。
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1.一种可伸缩式超级电容器的凝胶电极材料的制备方法，其特征在于：所述凝胶电极材料为具有多孔性结构的聚乙烯醇/果胶/聚多巴胺/聚吡咯胶体电极；
2.如权利要求1所述的一种可伸缩式超级电容器的凝胶电极材料的制备方法，其特征在于：步骤S2中，聚乙烯醇的添加量为280mg，天然果胶粉末的添加量为120mg，硫酸水溶液的浓度为0.5m/L，戊二醛水溶液的质量浓度为1％，戊二醛水溶液的添加量为0.8mL，固化成型的时间为24h；
3.如权利要求2所述的一种可伸缩式超级电容器的凝胶电极材料的制备方法，其特征在于：步骤S3中，多巴胺单体的添加量为0.8g；
4.如权利要求2所述的一种可伸缩式超级电容器的凝胶电极材料的制备方法，其特征在于：所述天然果胶粉末为爱玉果胶粉末。
5.如权利要求4所述的一种可伸缩式超级电容器的凝胶电极材料的制备方法，其特征在于：在步骤S1中，果胶的制备方法如下：先秤取爱玉籽10g，并将称好的爱玉籽放入滤布中，并将滤布泡置于装有600ml的去离子水容器中戳泡，在戳泡的同时进行戳洗，持续操作20分钟，至其液体呈金黄色，得到爱玉黏
6.如权利要求1所述的一种可伸缩式超级电容器的凝胶电极材料的制备方法，其特征在于：在步骤S3中，配置碱性缓冲液时，先将0.21g的盐酸三甲胺和0.4g的氨基丁三醇混合在一起，并倒入100ml的去离子水，并测定pH值，确保缓冲液为碱性溶液。
...【技术特征摘要】
1.一种可伸缩式超级电容器的凝胶电极材料的制备方法，其特征在于：所述凝胶电极材料为具有多孔性结构的聚乙烯醇/果胶/聚多巴胺/聚吡咯胶体电极；
2.如权利要求1所述的一种可伸缩式超级电容器的凝胶电极材料的制备方法，其特征在于：步骤s2中，聚乙烯醇的添加量为280mg，天然果胶粉末的添加量为120mg，硫酸水溶液的浓度为0.5m/l，戊二醛水溶液的质量浓度为1％，戊二醛水溶液的添加量为0.8ml，固化成型的时间为24h；
3.如权利要求2所述的一种可伸缩式超级电容器的凝胶电极材料的制备方法，其特征在于：步骤s3中，多巴胺单体的添加量为0.8g；
4.如权利要求2所述的一种可伸缩式超级电容器的凝胶电极材料的制备方法，其特征在于：所述天然果胶粉末为爱玉果胶粉末。
5.如权利要求4所...
【专利技术属性】
技术研发人员：王键强，
申请(专利权)人：华尔科技集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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