[发明专利]一种轻质柔性中空复合超级电容器电极材料的制备方法

摘要

本发明涉及一种轻质柔性中空复合超级电容器电极材料的制备方法，包括：将含有单壁碳纳米管的2‑乙酸酯基‑丙烯酸铵‑丙烯腈共聚物溶液作为同轴静电纺的皮层溶液；将聚甲基丙烯酸甲酯或苯乙烯丙烯腈共聚物溶液作为同轴静电纺的芯层溶液；进行同轴静电纺，得到亚微米纤维，经预氧化，碳化，得到含碳纳米管的亚微米中空碳纤维；与苯胺原位聚合，经真空过滤、洗涤、真空干燥即得。本发明操作简单，不需要复杂设备，适合规模化生产；制备的复合电极材料具有自支撑、轻质、柔性、电化学性能和循环稳定性优良的特点，无需集流体、胶导电添加剂、胶粘剂，直接用作超级电容器电极材料，扩展了超级电容器在便携电子产品和智能服装的应用。

主权项

1.一种轻质柔性中空碳复合超级电容器电极材料的制备方法，包括：(1)将单壁碳纳米管加入溶剂中，超声分散，然后加入的2-乙酸酯基-丙烯酸铵-丙烯腈共聚物，搅拌溶解，得到同轴静电纺的皮层溶液；将聚甲基丙烯酸甲酯或苯乙烯丙烯腈共聚物加入溶剂中，搅拌溶解，得到同轴静电纺的芯层溶液；其中皮层溶液中单壁碳纳米管的质量分数为1～5％，2-乙酸酯基-丙烯酸铵-丙烯腈共聚物的质量分数为15～21％；芯层溶液中的聚甲基丙烯酸甲酯或苯乙烯丙烯腈共聚物的质量分数为26～32％；(2)采用步骤(1)得到的同轴静电纺的皮层溶液和芯层溶液进行同轴静电纺，得到亚微米纤维，然后在空气气氛中预氧化，氮气气氛中碳化，得到含碳纳米管的亚微米中空碳纤维；(3)将步骤(2)得到的亚微米中空碳纤维与苯胺、引发剂、催化剂加入溶剂中，进行原位聚合，经真空抽滤、水洗、真空干燥得到中空碳纤维/碳纳米管/聚苯胺复合超级电容器电极材料；其中苯胺、引发剂、催化剂的摩尔比为0.01～0.05：0.005～0.01：0.5～1.5。