【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及电极电解质及其制法与应用，具体为一种活性组分融合性电极电解质及其分子模型、制备方法与应用。
技术介绍
1、高性能超级电容器需要匹配先进储能材料，包括碳、聚合物和金属氧化物，已被广泛研究。石墨碳纸具有优异的稳定性和较高的导电性，在电化学储能系统中用作独立电极材料或复合电极基底材料，也是应用于增强型电极材料的重要因素。影响复合材料中性能的一个关键部分是来自碳纸和电活性材料之间的相互作用的界面。这些纳米级的界面区域由于碳纸基体和电活性材料之间的粘附性差等影响了电化学性能。具有氧化还原活性的聚苯胺与亚甲基蓝可以被作超级电容器电极材料。研究者对不同形貌结构的聚苯胺与亚甲基蓝的电化学性能都进行了广泛的研究。
2、尽管这些活性物质有许多优点，在长期循环充放电过程中存在明显缺陷问题。一方面，这些活性组分物质与碳纸基底之间存在弱作用力，法拉第电极材料在充放电过程中，氧化还原电活性物质与基底之间脱落分离而导致电化学电容性能明显衰减问题；另一方面，在大电流密度或循环充放电过程中，电极材料的电活性组分容易发生分子结构分解而衰变，其电容...
【技术保护点】
1.活性组分融合性电极电解质，其特征在于：包括亚甲基蓝-聚苯胺-活性碳纸电极(1)和亚甲基蓝-钼酸钠-硫酸-硼酸-聚乙烯醇凝胶电解质(2)，所述电极(1)与具有自修复愈合功能的电解质(2)发生异质相界面键合反应后形成活性组分融合性界面(3)；所述电极(1)为亚甲基蓝修饰聚苯胺纳米纤维并负载于活性碳纸，并形成层层组装的结构；所述电解质(2)为聚乙烯醇分子链之间以硼酸酯基共价键与醇羟基氢键作用力键合形成交联结构的聚合物凝胶；所述活性组分融合性界面(3)为电极(1)组分聚苯胺与电解质(2)组分聚乙烯醇以氢键作用力形成的键合作用界面，并且亚甲基蓝贯穿电极电解质键合作用界面；所...
【技术特征摘要】
1.活性组分融合性电极电解质，其特征在于：包括亚甲基蓝-聚苯胺-活性碳纸电极(1)和亚甲基蓝-钼酸钠-硫酸-硼酸-聚乙烯醇凝胶电解质(2)，所述电极(1)与具有自修复愈合功能的电解质(2)发生异质相界面键合反应后形成活性组分融合性界面(3)；所述电极(1)为亚甲基蓝修饰聚苯胺纳米纤维并负载于活性碳纸，并形成层层组装的结构；所述电解质(2)为聚乙烯醇分子链之间以硼酸酯基共价键与醇羟基氢键作用力键合形成交联结构的聚合物凝胶；所述活性组分融合性界面(3)为电极(1)组分聚苯胺与电解质(2)组分聚乙烯醇以氢键作用力形成的键合作用界面，并且亚甲基蓝贯穿电极电解质键合作用界面；所述活性组分融合性电极电解质能够同时发生电极活性组分聚苯胺、亚甲基蓝的可逆氧化还原反应，以及电解质活性组分亚甲基蓝、钼酸钠的可逆氧化还原反应，产生法拉第电容协同效应，所述活性组分融合性电极电解质的活性组分聚苯胺、亚甲基蓝、钼酸钠的可逆氧化还原反应协同效应有效提升法拉第电容性能；所述电极(1)与电解质(2)同时都包含活性组分亚甲基蓝，亚甲基蓝由电解质向电极扩散迁移，补充电化学反应中电极损耗的亚甲基蓝组分，所述活性组分融合性界面(3)保持稳定含量的亚甲基蓝，提供稳定的比电容贡献与输出，由此，超级电容器电极电解质包含同组分电活性物质亚甲基蓝，有效提高超级电容器的比电容性能，同时有效提高其循环稳定性储电性能。
2.根据权利要求1所述的活性组分融合性电极电解质，其特征在于：所述电极(1)的聚苯胺与活性碳纸之间以亚氨基-羟基或亚氨基-环氧基的氢键连接；所述电解质(2)的聚乙烯醇分子链之间以醇羟基-硼酸基的硼酸酯基共价键连接，以醇羟基-醇羟基的氢键连接；电极(1)的聚苯胺与电解质(2)的聚乙烯醇之间以亚氨基-醇羟基的氢键连接；所述亚甲基蓝的还原态亚氨基分别与电极(1)的聚苯胺亚氨基和电解质(2)的聚乙烯醇醇羟基以氢键连接。
3.根据权利要求1所述的活性组分融合性电极电解质，其特征在于：所述电解质(2)中的亚甲基蓝、钼酸钠、硫酸、硼酸、聚乙烯醇的质量比为0.050～0.125:0.050～0.125:0.1:0.006:0.5；所述硫酸实现电解质功能；所述亚甲基蓝、钼酸钠发生可逆氧化还原反应实现赝电容功能；所述硼酸通过交联聚乙烯醇分子链而实现自修复功能；所述聚乙烯醇实现聚合物凝胶介质功能。
4.一种权利要求1所述的融合性电极电解质的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
5.根据权利要求1所述的活性组分融合性电极电解质在自修复柔性超...
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。