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专利号: 2022108181851
申请人: 辽宁大学
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:

1.一种基于电活性离子液体的离子型超级电容器的制造方法,其特征在于,包括如下步骤:

1)将氧化石墨烯GO分散于去离子水中,将所得GO水分散液采用分级离心的方法得到低片层的二维氧化石墨烯GO纳米片;

2)将烷基咪唑溴盐或烷基咪唑氯盐离子液体单体和引发剂溶于氯仿中,在N2保护下70 ℃加热回流5 7 h,冷却、洗涤,真空干燥,得到聚合离子液体PILs;

~

3)取适量步骤1)得到的二维氧化石墨烯GO纳米片分散于去离子水中后,依次加入步骤

2)得到的PILs和水合肼,在90 100 ℃下反应1 2 h,将所得产物过滤,离心洗涤,得到聚合~ ~离子液体‑还原氧化石墨烯复合物PILs‑rGO;

 4)将步骤3)得到的PILs‑rGO与具有不同电化学氧化还原活性的电活性阴离子EAI的无机盐或有机盐水溶液混合,在室温下搅拌1 h,得到具有不同氧化还原性质的电活性阴离子‑聚合离子液体‑还原氧化石墨烯复合物EAI‑PILs‑rGO;

5)将步骤4)得到的具有不同氧化还原性质的EAI‑PILs‑rGO分散于去离子水中,将集流体浸入或向集流体滴涂所得EAI‑PILs‑rGO分散液后,在60 80 ℃下干燥12 24 h,重复浸入~ ~或滴涂和干燥步骤2 3次,制得具有不同氧化还原电位的活性电极材料,选取氧化还原电位~较正的电极材料作为正极,选取氧化还原电位较负的电极材料作为负极,组装成基于电活性离子液体的不对称离子型超级电容器。

2.根据权利要求1所述的制造方法,其特征在于,步骤1)中,所述采用分级离心的方法得到低片层的二维氧化石墨烯GO纳米片,具体为:在1000 r/min 12000 r/min转速下对GO~水分散液从低转速到高转速进行阶梯式离心,取低转速离心获得的上清液继续进行高转速离心,直至离心后无沉淀为止,取最高转速下离心获得的沉淀物为低片层的二维氧化石墨烯GO纳米片。

3.根据权利要求1所述的制造方法,其特征在于,步骤2)中,所述烷基咪唑溴盐或烷基咪唑氯盐离子液体单体是含有不饱和键的烷基咪唑溴盐或烷基咪唑氯盐离子液体单体。

4.根据权利要求1所述的制造方法,其特征在于,步骤2)中,所述引发剂是偶氮二异丁腈。

5.根据权利要求4所述的制造方法,其特征在于,按质量比,离子液体单体:引发剂=50:

1。

6.根据权利要求1所述的制造方法,其特征在于,步骤3)中,按质量比,二维氧化石墨烯GO纳米片:聚合离子液体PILs=1 : 10。

7.根据权利要求1所述的制造方法,其特征在于,步骤4)中,具有不同电化学氧化还原活性的电活性阴离子EAI的无机盐或有机盐包括:铁氰化钾、硝酸铈铵、蒽醌‑2‑磺酸钠、4,

5‑二羟基‑1,3苯二磺酸二钠和二茂铁苯磺酸钠。

8.根据权利要求1所述的制造方法,其特征在于,步骤5)中,所述集流体包括泡沫镍、碳纸、石墨毡、石墨板和导电玻璃。

9.根据权利要求1所述的制造方法,其特征在于,步骤5)中,所述EAI‑PILs‑rGO分散液的浓度为1 10 mg/mL。

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