[发明专利]一种导电高聚物基复合电极材料的制备方法

权利要求书

1.一种导电高聚物基复合电极材料的制备方法，其特征在于，所述方法包括：

分别配制高含碳高聚物纺丝液，十二烷基苯磺酸掺杂导电高聚物喷射液和二氧化钛前驱体纺丝液；

将石墨烯加至所述高含碳高聚物纺丝液或所述十二烷基苯磺酸掺杂导电高聚物喷射液中的至少一种；

将所述高含碳高聚物纺丝液、所述十二烷基苯磺酸掺杂导电高聚物喷射液、所述二氧化钛前驱体纺丝液以预设流速，采用静电喷射、静电纺丝技术，交替沉积于铝箔后，静置挥发溶剂并除去所述铝箔，得到高含碳高聚物纤维、十二烷基苯磺酸掺杂导电高聚物、石墨烯和二氧化钛前驱体纤维共同形成的复合膜；

将所述复合膜经预氧化和碳化处理，得到导电高聚物基复合电极材料。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述高含碳高聚物纺丝液中高含碳高聚物包括聚丙烯腈、木质素和沥青中的至少一种，所述二氧化钛前驱体纺丝液由钛酸四丁酯、聚乙烯吡咯烷酮、乙酸和乙醇配制得到。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述高含碳高聚物纺丝液或所述十二烷基苯磺酸掺杂导电高聚物喷射液中所述石墨烯的含量为0.0 wt%~35 wt%。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述高含碳高聚物纺丝液中高含碳高聚物的浓度为11 wt%~16wt%，所述十二烷基苯磺酸掺杂导电高聚物喷射液中十二烷基苯磺酸掺杂导电高聚物的浓度为8wt%~12wt%，所述二氧化钛前驱体纺丝液中溶质浓度为12 wt%~16wt%，所述导电高聚物包括聚苯胺和聚吡咯中的至少一种。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述高含碳高聚物纺丝液的静电纺丝电压为12~16 kV，所述十二烷基苯磺酸掺杂导电高聚物喷射液的静电喷射电压为16~20 kV，所述二氧化钛前驱体纺丝液的静电纺丝电压为12~16 kV。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述预设流速为0.16-0.20 mm/min。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述将所述高含碳高聚物纺丝液、所述十二烷基苯磺酸掺杂导电高聚物喷射液、所述二氧化钛前驱体纺丝液以预设流速，采用静电喷射、静电纺丝技术，交替沉积于铝箔的步骤包括：

将所述高含碳高聚物纺丝液以静电纺丝技术沉积于铝箔得到高含碳高聚物纤维膜，然后将所述十二烷基苯磺酸掺杂导电高聚物喷射液以静电喷射技术沉积于所述高含碳高聚物纤维膜得到第一复合膜，再将所述二氧化钛前驱体纺丝液以静电纺丝技术沉积于所述第一复合膜，得到三层夹心结构复合膜；或，

将所述二氧化钛前驱体纺丝液以静电喷射技术沉积于铝箔得到前驱体纤维膜，然后将所述十二烷基苯磺酸掺杂导电高聚物喷射液以静电喷射技术沉积于所述前驱体纤维膜得到第一复合膜，再将所述高含碳高聚物纺丝液以静电纺丝技术沉积于所述第一复合膜，得到三层夹心结构复合膜。

8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述将所述高含碳高聚物纺丝液、所述十二烷基苯磺酸掺杂导电高聚物喷射液、所述二氧化钛前驱体纺丝液以预设流速，采用静电喷射、静电纺丝技术，交替沉积于铝箔的步骤包括：

将所述二氧化钛前驱体纺丝液以静电纺丝技术沉积于铝箔得到前驱体纤维膜，然后将所述十二烷基苯磺酸掺杂导电高聚物喷射液以静电喷射技术沉积于所述前驱体纤维膜得到第一复合膜，再将所述高含碳高聚物纺丝液以静电纺丝技术沉积于所述第一复合膜得到第二复合膜，再将所述十二烷基苯磺酸掺杂导电高聚物喷射液以静电喷射技术沉积于所述第二复合膜得到第三复合膜，最后将所述二氧化钛前驱体纺丝液以静电纺丝技术沉积于所述第三复合膜得到五层夹心结构复合膜。

9.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，在所述三层夹心结构复合膜的制备过程中，所述高含碳高聚物纺丝液的单次纺丝时长为5~6 h，所述十二烷基苯磺酸掺杂导电高聚物喷射液的单次喷射时长为2~3 h，所述二氧化钛前驱体纺丝液的单次纺丝时长为2~3h。

10.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，在所述五层夹心结构复合膜的制备过程中，所述高含碳高聚物纺丝液的单次纺丝时长为5~6 h，所述十二烷基苯磺酸掺杂导电高聚物喷射液的单次喷射时长为1~1.5 h，所述二氧化钛前驱体纺丝液的单次纺丝时长为1~1.5h。