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专利号: 2009101936728
申请人: 华侨大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 基本电气元件
更新日期:2024-01-05
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.聚吡咯/聚丙烯酸系复合凝胶电解质的制备方法,其特征在于:通过如下方案实现:第一步,吡咯单体的吸附:先将吡咯单体溶解于一定有机溶剂中配成混合溶液,其中吡咯单体占混合溶液体积分数的10%~90%,再用丙烯酸系聚合物吸附所得混合溶液至少

24小时,使丙烯酸系聚合物吸附平衡形成凝胶;

第二步,碘引发剂溶液的制备:将碘单质溶解于任选自N-甲基吡咯烷酮、乙醇、甲醇、乙腈中的一种或多种混合的有机溶剂中,将其配置成0.01~0.20mol/L的碘引发剂溶液;

第三步,导电聚吡咯的聚合:将第一步中达到吸附平衡后的凝胶浸泡于1~10倍于其体积的第二步所得的碘引发剂溶液中,在-20~30℃条件下反应至少24小时,得到聚吡咯/聚丙烯酸系复合物;

第四步,将第三步所得的聚吡咯/聚丙烯酸复合物干燥,除去溶剂得到复合型的导电高分子物质;

第五步,将第四步所得的复合型的导电高分子物质泡于1~20倍于其自身体积的液体电解质中,此液体电解质由0.10~0.65mol/L的有机碘盐、0.10~0.65mol/L的无机碘盐、

0.01~0.50mol/L的碘、0~0.65mol/L的吡啶和相应的有机混合溶剂组成,吸附至少24小时达到吸液平衡后,得到聚吡咯/聚丙烯酸系复合凝胶电解质;其中,上述有机混合溶剂为50%~90%有机混合溶剂体积的乙腈与10%~50%有机混合溶剂体积的N-甲基吡咯烷酮的混合物,或50%~90%有机混合溶剂体积的γ-丁内酯与10%~50%有机混合溶剂体积的N-甲基吡咯烷酮的混合物。

2.根据权利要求1所述的聚吡咯/聚丙烯酸系复合凝胶电解质的制备方法,其特征在于:上述第一步中,上述丙烯酸系聚合物为聚丙烯酸/明胶共聚物、聚丙烯酸接枝10~32个碳原子数长链烷烃季铵盐聚合物或聚丙烯酸甘油酯聚合物。

3.根据权利要求1所述的聚吡咯/聚丙烯酸系复合凝胶电解质的制备方法,其特征在于:上述第五步中,上述液体电解质中的有机碘盐为选自至少一种如下通式的碘化铵季铵盐:式中为R1、R2、R3、R4相同或不同,且表示1~5个碳原子数的烷基。

4.根据权利要求1所述的聚吡咯/聚丙烯酸系复合凝胶电解质的制备方法,其特征在于:上述第五步中,上述液体电解质中的无机碘盐为选自至少一种如下通式的碘化物:+ -

MI

+ + + +

式中M 表示Li、Na 或K。

5.聚吡咯/聚丙烯酸系复合凝胶电解质的制备方法,其特征在于:通过如下方案实现:第一步,吡咯单体的吸附:先将吡咯单体溶解于一定有机溶剂中配成混合溶液,其中吡咯单体占混合溶液体积分数的10%~90%,再用丙烯酸系聚合物吸附所得混合溶液至少

24小时,使丙烯酸系聚合物吸附平衡形成凝胶;

第二步,过硫酸钾或过硫酸铵引发剂溶液的配置:将过硫酸钾或过硫酸铵溶解于水中,配置成0.10~0.80mol/L的过硫酸钾或过硫酸铵引发剂溶液;

第三步,导电聚吡咯的聚合:将第一步中达到吸附平衡后的凝胶浸泡于1~10倍于其体积的第二步所得的过硫酸钾或过硫酸铵引发剂溶液中,在-10~30℃条件下反应至少24小时,得到聚吡咯/聚丙烯酸系复合物;

第四步,将第三步所得的聚吡咯/聚丙烯酸复合物干燥,除去溶剂得到复合型的导电高分子物质;

第五步,将第四步所得的复合型的导电高分子物质泡于1~20倍于其自身体积的液体电解质中,此液体电解质由0.10~0.65mol/L的有机碘盐、0.10~0.65mol/L的无机碘盐、

0.01~0.50mol/L的碘、0~0.65mol/L的吡啶和相应的有机混合溶剂组成,吸附至少24小时达到吸液平衡后,得到聚吡咯/聚丙烯酸系复合凝胶电解质;其中,上述有机混合溶剂为50%~90%有机混合溶剂体积的乙腈与10%~50%有机混合溶剂体积的N-甲基吡咯烷酮的混合物,或50%~90%有机混合溶剂体积的γ-丁内酯与10%~50%有机混合溶剂体积的N-甲基吡咯烷酮的混合物。

6.根据权利要求5所述的聚吡咯/聚丙烯酸系复合凝胶电解质的制备方法,其特征在于:上述第一步中,上述丙烯酸系聚合物为聚丙烯酸/明胶共聚物、聚丙烯酸接枝10~32个碳原子数长链烷烃季铵盐聚合物或聚丙烯酸甘油酯聚合物。

7.根据权利要求5所述的聚吡咯/聚丙烯酸系复合凝胶电解质的制备方法,其特征在于:上述第五步中,上述液体电解质中的有机碘盐为选自至少一种如下通式的碘化铵季铵盐:式中为R1、R2、R3、R4相同或不同,且表示1~5个碳原子数的烷基。

8.根据权利要求5所述的聚吡咯/聚丙烯酸系复合凝胶电解质的制备方法,其特征在于:上述第五步中,上述液体电解质中的无机碘盐为选自至少一种如下通式的碘化物:+ -

MI

+ + + +

式中M 表示Li、Na 或K。