基于透明导电膜电极的自修复超级电容器的制备方法技术

本发明专利技术涉及电子功能材料及器件技术领域，具体公开了基于透明导电膜电极的自修复超级电容器的制备方法，包括以下步骤：可自修复柔性透明导电膜电极的制备、凝胶电解液的制备和超级电容器的组装，本发明专利技术方法通过以具有热可逆Diels‑Alder(DA)键的聚氨酯膜为基底。银纳米线、聚苯乙烯磺酸盐(PEDOT:PSS)或Mxene为导电网络，通过各种转移法将导电网络附着在柔性自修复基底表面并减少和避免导电网络嵌入自修复基底内部。本发明专利技术方法制备的自修复电极具有优异的导电性、透光率并且首次修复率高于95％，且经过三次修复后，仍具有良好的透明度和导电性。以该电极为工作电极的超级电容器可以实现结构柔性、透明、循环稳定性强和可穿戴性等。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于电子功能材料及器件，具体涉及基于透明导电膜电极的自修复超级电容器的制备方法。

技术介绍

1、近些年来，伴随着便携式电子器件和柔性可穿戴电子设备的发展，柔性光电器件因其轻薄、便携、共形性好、服役寿命长等优势受到学术和产业界的广泛和高度的关注。柔性透明导电膜以及其为代表的柔性电极是柔性光电器件基本的组成部分，对光电器件性能起关键的作用，是柔性光电行业的核心与关键。

2、电子器件的正常工作，离不开导通的电路。然而，在柔性器件服役过程中难免因反复磨损、弯折、冲击或刮擦等易产生局部微裂纹或微损伤，从而导致器件工作异常甚至失效，最终成为电子垃圾，对环境和资源造成极大的浪费。因此，微损伤的修复，尤其是自修复是一个值得探索且符合现实需求的问题。

3、自修复材料是指一种能在受到损伤时能模仿生物体组织自我修复愈合的一种新型智能材料，即通过物质或能量补给机制使材料的损伤部位得以自动愈合。业界根据物质和能量的不同，将自修复分为外来埋置型自修复和本征型自修复。其中，本征型自修复材料不需要提前加入修复剂对材料结构造成改变。当材料发生破损时，在外界本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.基于透明导电膜电极的自修复超级电容器的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：可自修复柔性透明导电膜电极的制备、凝胶电解液的制备和超级电容器的组装；

2.根据权利要求1所述的基于透明导电膜电极的自修复超级电容器的制备方法，其特征在于：所述热可逆柔性自修复DA反应透明聚氨酯的前驱液制备方法包括以下步骤：将聚四氢呋喃倒入圆颈烧瓶反应容器中，加入4,4’-二苯基甲烷二异氰酸酯和N,N’二甲基甲酰胺(DMF)溶剂，通入氮气在固定温度机械搅拌进行聚合反应数个小时，得到-NCO封端的预聚物；采用冰水浴的方法将反应体系温度降至特定温度以下区间，向所述反应体系加入糠胺和相同质量二甲基甲酰胺溶...

【技术特征摘要】

1.基于透明导电膜电极的自修复超级电容器的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：可自修复柔性透明导电膜电极的制备、凝胶电解液的制备和超级电容器的组装；

2.根据权利要求1所述的基于透明导电膜电极的自修复超级电容器的制备方法，其特征在于：所述热可逆柔性自修复da反应透明聚氨酯的前驱液制备方法包括以下步骤：将聚四氢呋喃倒入圆颈烧瓶反应容器中，加入4,4’-二苯基甲烷二异氰酸酯和n,n’二甲基甲酰胺(dmf)溶剂，通入氮气在固定温度机械搅拌进行聚合反应数个小时，得到-nco封端的预聚物；采用冰水浴的方法将反应体系温度降至特定温度以下区间，向所述反应体系加入糠胺和相同质量二甲基甲酰胺溶剂，继续进行聚合反应，得到呋喃环封端预聚物；向所述呋喃环封端异氰酸酯中加入二苯甲烷双马来酰亚胺和补加二甲基甲酰胺溶剂，继续在氮气条件下进行扩链反应，得到热可逆da反应聚氨酯前驱液；

3.根据权利要求1所述的基于透明导电膜电极的自修复超级电容器的制备方法，其特征在于：所述超级电容器的组装方法包括以下步骤，将制备得到各种材料后进行组装，在薄膜电极切割成平面小块，用银胶将薄膜电极和对电极通过发泡镍连接起来，在电极上涂抹凝胶电解液，然后放在通风橱中过夜，蒸发掉多余的水分，然后，将复合薄膜电极压在一起，同时用凝胶电解液粘合形成一个"三明治"结构，得超级电容器。

4.根据权利要求2所述的基于透明导电膜电极的自修复超级电容器的制备方法，其特征在于：所述呋喃环封端预聚物聚合反应中，糠胺的质量含量为6.0～6.1％，补加的二甲基甲酰胺溶剂的量为反应混合料质量的7.4～7.5％。

5.根据权利要求2所述的基...

【专利技术属性】
技术研发人员：邓云蓝，王悦辉，李晶泽，
申请(专利权)人：电子科技大学，
类型：发明
国别省市：