[发明专利]柔性可拉伸活性电极及其制备方法和应用

摘要

本发明的柔性可拉伸活性电极，由可拉伸基体的聚丙烯酸酯橡胶与高导电性的碳纳米管构成复合膜负载电化学活性优异的导电聚合物构成，各组分的质量百分比为：聚丙烯酸酯橡胶25～60wt%；碳纳米管10～45wt%；导电聚合物10～30wt%。所述柔性可拉伸活性电极的制备方法含有以下步骤：⑴制取碳纳米管有机分散液；⑵制取柔性可拉伸聚丙烯酸酯橡胶与碳纳米管复合膜；⑶制备柔性可拉伸活性电极。本发明提供了一种具有优异回弹性、良好吸收有机电解液能力和较高体积比电容的柔性可拉伸活性电极；且其制备步骤明确、易操作、能有效提供相应产品；本发明的柔性可拉伸活性电极能用于制作可拉伸柔性电子设备的超级电容器。

主权项

1.一种柔性可拉伸活性电极，其特征在于，由可拉伸基体的聚丙烯酸酯橡胶与高导电性的碳纳米管构成复合膜负载电化学活性优异的导电聚合物构成，所述各组分的质量百分比为：聚丙烯酸酯橡胶25wt%～60wt%；羧基化的碳纳米管10wt%～45wt%；导电聚合物10wt%～30wt%；柔性可拉伸活性电极的制备方法含有以下步骤：/n（1）制取碳纳米管有机分散液/n将羧基化的碳纳米管粉末加入到极性溶剂中，经超声处理和机械搅拌，形成均匀的碳纳米管有机分散液；/n（2）制取柔性可拉伸聚丙烯酸酯橡胶与碳纳米管复合膜/n①在步骤（1）的碳纳米管有机分散液中加入聚丙烯酸酯橡胶，控制碳纳米管与聚丙烯酸酯橡胶的重量比为1∶1.5～5.7，分散液中总的固体含量为2wt%～10wt%，在机械搅拌下使聚丙烯酸酯橡胶完全溶解；/n②再加入少量的交联剂，室温下搅拌均匀，形成含有交联剂的聚丙烯酸酯橡胶与碳纳米管有机分散液；/n③将有机分散液倒入聚四氟乙烯模具中，置于25～40℃烘箱中干燥成膜，再于60～80℃下加热24～72小时进行交联，然后使用丙酮浸泡抽提除去多余的交联剂和未交联的聚丙烯酸酯橡胶；/n④室温干燥后得到柔性可拉伸聚丙烯酸酯橡胶与碳纳米管复合膜；/n（3）制备柔性可拉伸活性电极/n①将步骤（2）得到的柔性可拉伸聚丙烯酸酯橡胶与碳纳米管复合膜切成1×1.5厘米的薄片；/n②将步骤①切好的薄片在溶有导电聚合物单体、四乙基四氟硼酸铵和掺杂酸的极性溶剂中浸泡12～48小时；/n③将步骤②浸泡后的薄片在0.8～1.4伏（V）恒电位下进行电化学聚合，聚合电量为1～8 库仑/平方厘米；/n④将步骤③电化学聚合后的薄片用丙酮和去离子水洗涤，真空干燥后制得目标产物——柔性可拉伸活性电极。/n