[0022] 为了更好的理解本发明,下面结合具体实施例对本发明作进一步说明。
[0023] 具体实施方式一:将三聚氰胺溶于氧化石墨烯溶液中,在4℃下超声使其完全溶解,依次加入VC和氨水,封膜低温超声处理2h,然后用水浴法使混合液在80℃水温中形成有机凝胶,将有机凝胶在惰性气氛下900℃烧制2h得到NGA;其中氧化石墨烯溶液浓度为0.5mg/ml,氧化石墨烯与VC质量比为1:1,与氨水的质量比为4:1,三聚氰胺与氧化石墨烯的质量比为1:100;将1mg NGA放入乙酸丁酯中,NGA的含量为15wt.%,并按照50μl/ml的比例加入EDOT,超声1h得到混合液;0.25g的对甲苯磺酸铁,溶解到3ml乙醇与1ml水的混合液中,再滴落于上述混合液中,超声混合后室温静置6h后可聚合。乙醇清洗室温干燥1h后,即可得NGA@PEDOT材料。
[0024] 将间苯二酚、甲醛、醋酸锰做为前驱体,碳酸钠为催化剂,其中间苯二酚和甲醛的摩尔比为1:2,间苯二酚和碳酸钠的摩尔比为400:1,锰含量为1wt.%。将上述溶液装入外径为1cm的密闭的圆柱体玻璃管中30℃老化2天,80℃老化5天,放入丙酮中萃取2天,即得锰掺杂炭凝胶电极材料。将1g的PANI和50mlDMAc混合,搅拌12h,再将HCl加入上述混合物中使得混合液pH值为2.5,且使得PANI的浓度为0.5mg/ml,接着在4℃下超声3h得到PANI的混合液。将PANI的混合液逐滴滴入锰掺杂的炭凝胶材料上,静置15min后,真空过滤去除多余的PANI,然后将2mg/ml氧化石墨烯溶液逐滴滴入在材料上,静置15min后,真空过滤去除多余的氧化石墨烯溶液。再重复操作4次,即可得到锰掺杂炭凝胶@(PANI/GO)5材料。
[0025] 电容器结构制备方法:
[0026] (101)将泡沫镍1,5、锰掺杂炭凝胶@(PANI/GO)5材料2、NGA@PEDOT材料4、PVA/KOH固态电解质3,压制切割成长4mm,宽4mm,厚度为1mm的方形;按图1依次组装并压制成4*4*4mm的长方体,图1中极耳6用作电容器正极,极耳7用作电容器负极。
[0027] (102)用4个(101)中的电容器进行串联,如图2中14、15、16、17是4个(101)所制电容器,其中极耳6、8、10、12分别是电器的正极,极耳7、9、11、13分别是电容器的负极。4个电容器串联起来组成一个串联组电容,串联组电容的正极是极耳12,负极是极耳7。18为空心,用于放置飞行器主体,并起到支撑电容组的作用。此时电容器的比电容为280F/g。
[0028] 具体实施方式二:将三聚氰胺溶于氧化石墨烯溶液中,在4℃下超声使其完全溶解,加入VC和氨水,封膜低温超声处理2h,然后用水浴法使混合液在80℃水温中形成有机凝胶,将有机凝胶在惰性气氛下900℃烧制2h得到NGA;其中氧化石墨烯溶液浓度为2mg/ml,氧化石墨烯与VC质量比为1:1,与氨水的质量比为4:1,三聚氰胺与氧化石墨烯的质量比为1:50;将1mg NGA放入乙酸丁酯中,NGA的含量为15wt.%,并按照50μl/ml的比例加入EDOT,超声1h得到混合液;0.25g的对甲苯磺酸铁,溶解到3ml乙醇与1ml水的混合液中,再滴落于上述混合液中,超声混合后室温静置6h后可聚合。乙醇清洗室温干燥1h后,即可得NGA@PEDOT材料。
[0029] 将间苯二酚、甲醛、醋酸锰做为前驱体,碳酸钠为催化剂,其中间苯二酚和甲醛的摩尔比为1:2,间苯二酚和碳酸钠的摩尔比为500:1,锰含量为2wt.%。将上述溶液装入外径为1cm的密闭的圆柱体玻璃管中30℃老化2天,80℃老化5天,放入丙酮中萃取2天,即得锰掺杂炭凝胶电极材料。将1g的PANI和50ml DMAc混合,搅拌12h,再将HCl加入上述混合物中使得混合液pH值为2.5,且使得PANI的浓度为0.5mg/ml,接着在4℃下超声3h得到PANI的混合液。将PANI的混合液逐滴滴入锰掺杂的炭凝胶材料上,静置15min后,真空过滤去除多余的PANI,然后将5mg/ml氧化石墨烯溶液逐滴滴入在材料上,静置15min后,真空过滤去除多余的氧化石墨烯溶液。再重复操作19次,即可得到锰掺杂炭凝胶@(PANI/GO)20材料。
[0030] 电容器结构制备方法:
[0031] (201)将泡沫镍1,5、锰掺杂炭凝胶@(PANI/GO)20材料2、NGA@PEDOT材料4、PVA/KOH固态电解质3,压制切割成长8mm,宽4mm,厚度为1mm的方形;按图1依次组装并压制成8*4*4mm的长方体,图1中极耳6用作电容器正极,极耳7用作电容器负极。
[0032] (202)用4个(201)中的电容器进行串联,如图2中14、15、16、17是4个(201)所制电容器,其中极耳6、8、10、12分别是电器的正极,极耳7、9、11、13分别是电容器的负极。4个电容器串联起来组成一个串联组电容,串联组电容的正极是极耳12,负极是极耳7。18为空心,用于放置飞行器主体,并起到支撑电容组的作用,此时电容器的比电容为430F/g。
[0033] 具体实施方式三:将三聚氰胺溶于氧化石墨烯溶液中,4℃下超声使其完全溶解,加入VC和氨水,封膜低温超声处理2h,然后用水浴法使混合液在80℃水温中形成有机凝胶,将有机凝胶在惰性气氛下900℃烧制2h得到NGA;其中氧化石墨烯溶液浓度为5mg/ml,氧化石墨烯与VC质量比为1:1,与氨水的质量比为4:1,三聚氰胺与氧化石墨烯的质量比为3:100;将1mg NGA放入乙酸丁酯中,NGA的含量为15wt.%,并按照50μl/ml的比例加入EDOT,超声1h得到混合液;0.25g的对甲苯磺酸铁,溶解到3ml乙醇与1ml水的混合液中,再滴落于再滴落于上述混合液中,超声混合后室温静置6h后可聚合。乙醇清洗室温干燥1h后,即可得NGA@PEDOT材料。
[0034] 将间苯二酚、甲醛、醋酸锰做为前驱体,碳酸钠为催化剂,其中间苯二酚和甲醛的摩尔比为1:2,间苯二酚和碳酸钠的摩尔比为600:1,锰含量为3wt.%。将上述溶液装入外径为1cm的密闭的圆柱体玻璃管中30℃老化2天,80℃老化5天,放入丙酮中萃取2天,即得锰掺杂炭凝胶电极材料。将1g的PANI和50ml DMAc混合,搅拌12h,再将HCl加入上述混合物中使得混合液pH值为2.5,且使得PANI的浓度为0.5mg/ml,接着在4℃下超声3h得到PANI的混合液。将PANI的混合液逐滴滴入锰掺杂的炭凝胶材料上,静置15min后,真空过滤去除多余的PANI,然后将10mg/ml氧化石墨烯溶液逐滴滴入在材料上,静置15min后,真空过滤去除多余的氧化石墨烯溶液。再重复操作29次,即可得到锰掺杂炭凝胶@(PANI/GO)30材料。
[0035] 电容器结构制备方法:
[0036] (301)将泡沫镍1,5、锰掺杂炭凝胶@(PANI/GO)30材料2、NGA@PEDOT材料4、PVA/KOH固态电解质3,压制切割成长12mm,宽4mm,厚度为1mm的方形;按图1依次组装并压制成12*4*4mm的长方体,图1中极耳6用作电容器正极,极耳7用作电容器负极。
[0037] (302)用4个(401)中的电容器进行串联,如图2中14、15、16、17是4个(301)所制电容器,其中极耳6、8、10、12分别是电器的正极,极耳7、9、11、13分别是电容器的负极。4个电容器串联起来组成一个串联组电容,串联组电容的正极是极耳12,负极是极耳7。18为空心,用于放置飞行器主体,并起到支撑电容组的作用,此时电容器的比电容为670F/g。