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专利号: 2019103243065
申请人: 杭州电子科技大学
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.锰掺杂炭凝胶@(PANI/GO)n//NGA@PEDOT非对称电容器的制备方法,其特征在于,该方法包括以下步骤:NGA@PEDOT的制备

(1)、将三聚氰胺溶于氧化石墨烯溶液中,依次加入VC和氨水,1-4℃超声使其完全溶解,然后用水浴法使混合液在80℃水温中形成有机凝胶,将有机凝胶在惰性气氛下800-900℃烧制2h得到NGA,其中氧化石墨烯溶液浓度为0.5-5mg/ml,氧化石墨烯与VC质量比为1:1,氧化石墨烯与氨水的质量比为4:1;三聚氰胺与氧化石墨烯的质量比为1:100-3:100;NGA为氮掺杂石墨烯凝胶;VC为维生素C;

(2)、将NGA加入乙酸丁酯中,NGA的含量为15wt.%,并按50μl/ml的比例加入EDOT,超声

1h;EDOT为3,4-乙烯二氧噻吩;

(3)、将对甲苯磺酸铁溶于乙醇与水的混合液,其中乙醇与水的体积比为3:1,对甲苯磺酸铁的含量为0.6wt.%,将溶液滴落于步骤(2)所得的材料上,超声混合后室温静置聚合,即可得NGA@PEDOT材料;

锰掺杂炭凝胶@(PANI/GO)n的制备

(1)、制备锰掺杂的炭凝胶材料

将间苯二酚、甲醛、醋酸锰做为前驱体,碳酸钠为催化剂,其中间苯二酚和甲醛的摩尔比为1:2,间苯二酚和碳酸钠的摩尔比为400:1-600:1,锰含量为1-3wt.%;然后装入密闭的圆柱体玻璃管中30℃老化2天,80℃老化5天,放入丙酮中萃取2天,即得锰掺杂炭凝胶电极材料;

(2)、将质量比为1:47的PANI和DMAc,搅拌12h,获得混合物,再将HCl加入上述混合物中使得混合液pH值为2.5,且使得PANI的浓度为0.5mg/ml,接着在1-4℃下超声3h;PANI为聚苯胺;DMAc为二甲基乙酰胺;

(3)、将步骤(2)中PANI的混合液逐滴滴入(1)中的锰掺杂炭凝胶材料上,静置15min后,真空抽滤去除多余的PANI的混合液,然后将氧化石墨烯溶液逐滴滴入锰掺杂炭凝胶上,静置15min后,真空抽滤去除多余的氧化石墨烯溶液;其中氧化石墨烯溶液的浓度为2-10mg/ml;

(4)重复步骤(3)n-1次,即可得到锰掺杂炭凝胶@(PANI/GO)n材料;

(5)将镍薄片、锰掺杂炭凝胶@(PANI/GO)n材料、PVA/KOH凝胶固态电解质、NGA@PEDOT材料、镍薄片依次加压,再按照以上顺序叠放,再压制制成面积为宽4mm,长度为4-12mm,厚度为4mm的方形电容器;将4个上述的方形电容器弯曲组装成空心椭圆形并串联成一组串联电容器。