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专利号: 2021100829912
申请人: 西南大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2026-06-16
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.水凝胶电解质,其特征在于,所述水凝胶电解质由以下方法制得:在引发剂的作用下,将含有聚合单体、高分子聚合物和水中的聚合单体聚合形成水凝胶电解质聚合物前体,然后将水凝胶电解质聚合物前体浸泡在含有交联所述高分子聚合物的无机盐和锌盐的水溶液中。

2.根据权利要求1所述水凝胶电解质,其特征在于:所述水溶液锌盐质量大于溶剂水。

3.根据权利要求1所述水凝胶电解质,其特征在于:所述聚合单体为N,N‑二甲基丙烯酰胺、丙烯酰胺、3‑磺丙基十四烷基二甲甜菜碱、3‑磺丙基十六烷基二甲甜菜碱、丙烯酸和2‑丙烯酰氨基‑2‑甲基‑1‑丙烷磺酸中的至少一种;所述高分子聚合物为羧甲基纤维素、醋酸丁酸纤维素、纤维素粉、甲壳素、海藻酸钠中的一种;交联所述高分子聚合物的无机盐为氯化锌、氯化钙、氯化铝、硝酸铈、氯化镁、氯化铜和氯化银中的一种;所述锌盐为氯化锌、硫酸锌、四氟硼酸锌、2‑巯基吡啶‑N‑氧化物锌盐、三氟甲烷磺酸锌、乙二胺四乙酸二钠锌盐、乙酰丙酮锌和双(三氟甲基磺酰基)酰亚胺锌中的一种;所述引发剂为过硫酸铵。

4.根据权利要求1所述水凝胶电解质,其特征在于:所述聚合单体、高分子聚合物和水的质量比为30:1:100‑30:3:200。

5.根据权利要求1所述水凝胶电解质,其特征在于:所述水溶液中无机盐浓度为0.1‑

1M;锌盐浓度大于7.5‑12M。

6.根据权利要求1所述水凝胶电解质,其特征在于:按质量比为4:30:6000:30:300分别取N,N‑二甲基丙烯酰胺、过硫酸铵、丙烯酰胺,去离子水和海藻酸钠,搅拌溶解后,在烘箱中加热聚合;将聚合好的水凝胶电解质前体浸泡在10M氯化锌,0.1M氯化钙混合溶液中浸泡1小时,得水凝胶电解质。

7.超级电容器,其特征在于:所述超级电容器的电解质为权利要求1~5任一项制得的水凝胶电解质。

8.根据权利要求7所述的超级电容器,其特征在于:所述超级电容器的负极为锌片,正极以钛箔作为正极集流体,集流体上涂敷有活性物质:导电炭黑:粘结剂聚偏氟乙烯质量比为8:1:1物质。

9.根据权利要求8所述的超级电容器,其特征在于:所述活性物质为活性炭。

10.根据权利要求8所述的超级电容器,其特征在于,所述正极由以下方法制备:通过在N‑甲基吡咯烷酮溶剂中混合80wt%的活性炭、10wt%的炭黑和10wt%的聚偏氟乙烯,然后将混合物涂覆在钛箔上,在恒温烘箱中于80℃干燥,制备正极。