水乙醇 100份；
[0079] 其中所述的导电剂为乙炔黑；
[0080] 所述的粘结剂为固含量为60%的聚四氟乙稀浓缩分散液；
[0081] 所述的500目不锈钢网预处理方法，与实施例1的步骤相同。
[0082] 上述所得的由纳米树状聚苯胺构成的超级电容器电极，在_0. 20~0. 80V电压范 围内出现导电聚苯胺的两对氧化还原峰，表现出明显的导电聚苯胺法拉第电容特性，在电 流密度为lA/g下的恒电流充放电曲线表明，其比电容为680. 9F/g。
[0083] 实施例4
[0084] 一种由纳米树状聚苯胺构成的超级电容器电极，通过包括如下步骤的方法制备而 成：
[0085] (1)、纳米树状聚苯胺的制备，同实施例1的步骤（1);
[0086] 上述制备过程所得的纳米树状聚苯胺，呈现由直径约4nm、长度约18nm的纳米棒 组装而成的纳米树状结构，其比表面积约45. 3m2/g ;
[0087]⑵、将l〇mg导电剂、5mg粘结剂、100mg无水乙醇和85mg步骤⑴中的③所得纳 米树状聚苯胺控制300W功率下超声处理2h进行混合，得到混合浆料，然后将所得的混合浆 料涂覆于经预处理的500目不锈钢网上，涂覆面积为1 X lcm2,涂覆厚度120 y m，然后控制 温度60°C进行干燥10h，最后在压力lOMPa下进行压片lmin，即得由纳米树状聚苯胺构成的 超级电容器电极；
[0088] 上述所用的纳米树状聚苯胺、导电剂、粘结剂和无水乙醇的量，按重量份数计算， 其含量如下：
[0089] 纳米树状聚苯胺 85份 导电剂 10份 粘结剂 q分 无水乙醇 100份；
[0090] 其中所述的导电剂为导电炭黑；
[0091] 所述的粘结剂为分子量为1100000的聚偏氟乙稀；
[0092] 所述的500目不锈钢网预处理方法，与实施例1的步骤相同。
[0093] 上述所得的由纳米树状聚苯胺构成的超级电容器电极，在_0. 20~0. 80V电压范 围内出现导电聚苯胺的两对氧化还原峰，表现出明显的导电聚苯胺法拉第电容特性，在电 流密度为lA/g下的恒电流充放电曲线表明，其比电容为720. 2F/g。
[0094] 综上所述，本发明的一种由纳米树状聚苯胺构成的超级电容器电极及其制备方 法，所使用的聚苯胺呈现由直径约4nm、长度约18nm的纳米棒组装而成的纳米树状结构，其 比表面积约45. 3m2/g。上述的由纳米树状聚苯胺构成的超级电容器电极，-0. 20~0. 80V电 压范围内出现导电聚苯胺的两对典型氧化还原峰，表现出明显的聚苯胺法拉第电容特性， 在电流密度为lA/g下测试其比电容为634. 7~812. 5F/g。
[0095] 以上所述内容仅为本发明构思下的基本说明，而依据本发明的技术方案所作的任 何等效变换，均应属于本发明的保护范围。
【主权项】
1. 一种由纳米树状聚苯胺构成的超级电容器电极的制备方法，其特征在于具体包括如 下步骤： (1) 、纳米树状聚苯胺的制备 其制备过程所用的原料，按重量份数计算，其组成及含量如下： 树状大分子 0.2份 苯胺 1份 氧化剂 1 5份 质子酸 1_1_〇份 其中所述的树状大分子为4. 〇代的聚酰胺-胺； 所述的氧化剂为过硫酸铵； 所述的质子酸为浓度为lmol/L的盐酸水溶液； 其制备过程具体步骤如下： ① 、将树状大分子和无水乙醇依次加入到容器中，在功率200W下超声处理25min，得 到浓度为13. 33g/L的树状大分子乙醇溶液，再加入质子酸总重量91 %的质子酸和苯胺，于 200W功率下超声处理25min，得到混合溶液； ② 、于另一容器中加入氧化剂和剩余的质子酸，在功率100W下超声处理lOmin，得到含 氧化剂的均相酸溶液； ③ 、在温度〇°C、搅拌速度1500r/min下，控制滴加速率为0. 6mL/min将步骤②所得含 氧化剂的均相酸溶液滴加至步骤①所得混合溶液中，滴加结束后，控制温度为〇°C进行反应 l〇h，所得反应液在转速8000r/min下离心5min，所得沉淀依次用二次蒸馏水、无水乙醇和 丙酮各洗涤3次，然后控制温度60°C、压力-0.1 MPa进行真空干燥12h，即可得到纳米树状 聚苯胺； (2) 、将导电剂、粘结剂、无水乙醇和步骤（1)中③所得纳米树状聚苯胺，在300W功率下 超声处理2h，得到混合浆料，然后将所得混合浆料涂覆于经预处理的500目不锈钢网上，涂 覆面积为I X lcm2,涂覆厚度80~120 μ m，然后控制温度为60°C进行干燥10h，最后在压力 IOMPa下进行压片lmin，即得由纳米树状聚苯胺构成的超级电容器电极； 上述所用的纳米树状聚苯胺、导电剂、粘结剂和无水乙醇的量，按重量份数计算如下： 纳米树状聚苯胺 80~93份 导电剂 2~10份 粘结剂 5~10份 无水乙醇 100份； 其中导电剂为乙炔黑、导电炭黑或单壁碳纳米管； 其中粘结剂为分子量为1100000的聚偏氟乙稀或固含量为60%的聚四氟乙稀浓缩分 散液； 所述的经预处理的500目不锈钢网，即首先将500目不锈钢网在温度60°C的lmol/L NaOH水溶液中浸泡Ih后，接着在丙酮中浸泡5h取出，最后在温度80°C下进行干燥6h，即得 经预处理的不锈钢网。2. 如权利要求1所述的一种由纳米树状聚苯胺构成的超级电容器电极的制备方法，其 特征在于步骤（2)中所用的纳米树状聚苯胺、导电剂、粘结剂的量，按重量份数计算如下： 纳米树状聚苯胺 SO份 导电剂 10份 粘结剂 10份 无水乙醇 100份； 所述的导电剂为乙炔黑； 所述的粘结剂为分子量为1100000的聚偏氟乙稀。3. 如权利要求1所述的一种由纳米树状聚苯胺构成的超级电容器电极的制备方法，其 特征在于步骤（2)中所用的纳米树状聚苯胺、导电剂、粘结剂的量，按重量份数计算如下： 纳米树状聚苯胺 W份 导电剂 2份 粘结剂 8.3份 无水乙醇 100份； 所述的导电剂为管径平均为l〇nm，长度为12 μ m的单壁碳纳米管； 所述的粘结剂为固含量为60%的聚四氟乙烯浓缩分散液。4. 如权利要求1所述的一种由纳米树状聚苯胺构成的超级电容器电极的制备方法，其 特征在于步骤（2)中所用的纳米树状聚苯胺、导电剂、粘结剂的量，按重量份数计算如下： 纳米树状聚苯胺 90份 导电剂 5檢 粘结剂 5玢 无水乙醇 100份： 所述的导电剂为乙炔黑； 所述的粘结剂为固含量为60%的聚四氟乙烯浓缩分散液。5. 如权利要求1所述的一种由纳米树状聚苯胺构成的超级电容器电极的制备方法，其 特征在于步骤（2)中所用的纳米树状聚苯胺、导电剂、粘结剂的量，按重量份数计算如下： 纳米树状聚苯胺 85粉 导电剂 10份 粘结剂 5份 无水乙醇 100份 所述的导电剂为导电炭黑； 所述的粘结剂为分子量为1100000的聚偏氟乙稀。6.如权利要求1~5任一所述的制备方法所得的由纳米树状聚苯胺构成的超级电容 器电极，通过电化学工作站，在lmV/s电压扫描速率下测试了其循环伏安曲线，结果表明 在-0. 2~0. 8V电压范围内出现导电聚苯胺的两对特征氧化还原峰；其在电流密度为lA/g 下的恒电流充放电曲线测试结果表明，其比电容为634. 7~812. 5F/g。
【专利摘要】本发明公开一种由纳米树状聚苯胺构成的超级电容器电极及制备方法。首先在酸性环境下，以树状大分子为模板剂，通过化学氧化聚合得由直径约4nm、长度约18nm的纳米棒组装而成的、比表面积约45.3m2/g的纳米树状聚苯胺，再按照重量份数，将80~93份纳米树状聚苯胺、2~10份导电剂、5~10份粘结剂和100份无水乙醇超声处理，所得浆料涂覆在不锈钢网上，然后经干燥、压片得由纳米树状聚苯胺构成的超级电容器电极。所得由纳米树状聚苯胺构成的超级电容器电极，在-0.2~0.8V电压范围内出现导电聚苯胺的两对特征氧化还原峰，其比电容为634.7~812.5F/g。
【IPC分类】H01G11/46, H01G11/86, H01G11/24
【公开号】CN105070533
【申请号】CN201510387659
【发明人】贾润萍, 吴义, 黄茂松
【申请人】上海应用技术学院
【公开日】2015年11月18日
【申请日】2015年7月2日