纳米掺杂型复合物水凝胶的制备及在电容器中应用

聚合物复合材料可以兼具不同材料的优异性能，尤其在聚合物电解质方面表现出良好的应用前景。本文合成一种线性聚咪唑型离子液体，并在酸性条件下，将该聚离子液体，与刚性聚苯乙烯磺酸钠(PSS)和二氧化硅(SiO2)纳米填料，通过阴、阳离子静电复合形成一种新型复合物水凝胶。该纳米掺杂型复合物凝胶具有较强的耐酸性，可以在强酸(1 M硫酸)浸泡超过120 h不发生分解。此外，由于采用了低电荷密度、高柔性的线性聚离子液体，使该复合物凝胶具有较快的静电交换作用，可实现快速修复。该凝胶聚合物电解质可以作为超级电容器的电解质，该复合物电解质发生破损后，在电容器中静置5 min实现自修复，容量可以恢复到破损前95%以上，有效延长了电容器使用寿命。