磺化碳纳米管负载聚苯胺纳米棒超级电容器电极材料的制备方法

摘要

本发明磺化碳纳米管负载聚苯胺纳米棒超级电容器电极材料的制备方法，包括以下步骤：①将碳纳米管经超声处理后与对氨基苯磺酸重氮盐发生重氮化反应，制取水溶性磺化碳纳米管；②然后以水溶性磺化碳纳米管为载体，选用具有大尺寸酸根离子的质子酸为反应介质，以苯胺为反应单体，以过硫酸铵为氧化剂，并控制过硫酸铵与苯胺单体的摩尔比小于2，运用化学氧化聚合方法制得磺化碳纳米管负载聚苯胺纳米棒导电复合材料；③采用氧化剂对复合材料进行氧化后处理，制得磺化碳纳米管负载聚苯胺纳米棒超级电容器电极材料。本发明的积极效果是：制备工艺简单，成本低廉，易于规模化生产；制得的电极材料比电容高、能快速充放电、循环性能优异。

主权项

磺化碳纳米管负载聚苯胺纳米棒超级电容器电极材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)采用重氮化反应制取磺化碳纳米管，其过程为：将碳纳米管加入到水溶液中，经超声分散1小时后，再加入对氨基苯磺酸重氮盐，在冰水浴中反应3小时，控制碳纳米管与氨基苯磺酸重氮盐质量比为1∶1～3，反应完毕后用去离子水洗涤至中性，烘干，得到磺化碳纳米管；(2)制取磺化碳纳米管负载聚苯胺纳米棒导电复合材料，将磺化碳纳米管加入到浓度为0.5～3mol/L的拥有大尺寸酸根离子的质子酸水溶液中，磺化碳纳米管的用量为1～20g/L质子酸水溶液，超声分散15～30分钟；再将苯胺单体加入到上述混合体系中，搅拌混合30分钟；然后将过硫酸铵的水溶液缓慢滴加上述溶液中，在室温下搅拌反应进行12～48小时；最后将产物经过滤、洗涤、干燥后得到磺化碳纳米管负载聚苯胺纳米棒导电复合材料；(3)将上述磺化碳纳米管负载聚苯胺纳米棒导电复合材料分散在含有氧化剂的水溶液中，在室温下搅拌反应6～24小时，制得氧化改性后的磺化碳纳米管负载聚苯胺纳米棒导电复合材料，即磺化碳纳米管负载聚苯胺纳米棒超级电容器电极材料。