Claims (34)
1. Способ введения электропроводящего материала в форме наночастиц в поверхностный слой электропроводящего сшитого полимера, включающий стадии:1. A method for introducing an electrically conductive material in the form of nanoparticles into a surface layer of an electrically conductive crosslinked polymer, comprising the steps of:
погружение электропроводящего сшитого полимера в первую среду, иimmersing the electrically conductive crosslinked polymer in the first medium, and
последующее погружение электропроводящего сшитого полимера во вторую среду; гдеsubsequent immersion of the electrically conductive crosslinked polymer in the second medium; Where
первая среда содержит электропроводящий материал в форме наночастиц, диспергированных в неводной полярной жидкости, иthe first medium contains an electrically conductive material in the form of nanoparticles dispersed in a non-aqueous polar liquid, and
вторая среда содержит водную жидкость.the second medium contains an aqueous liquid.
1. Способ по п. 1, дополнительно включающий стадию гидратации электропроводящего сшитого полимера перед стадией погружения электропроводящего сшитого полимера в первую среду.1. The method of claim 1 further comprising the step of hydrating the electrically conductive crosslinked polymer prior to the step of immersing the electrically conductive crosslinked polymer in the first medium.
2. Способ по п. 1 или 2, отличающийся тем, что электропроводящий материал в форме наночастиц представляет собой электропроводящий углерод, оксид переходного металла или их комбинации.2. The method according to claim 1 or 2, characterized in that the electrically conductive material in the form of nanoparticles is an electrically conductive carbon, a transition metal oxide, or combinations thereof.
3. Способ по п. 3, отличающийся тем, что оксид переходного металла представляет собой MnO, MnO2, NaMnO2, ZnO2, Fe2O3, MoS2, V2O5, RuO2, IrO2 или их комбинации.3. The method according to p. 3, characterized in that the transition metal oxide is MnO, MnO2, NaMnO2, ZnO2, Fe2O3, MoS2, V2O5, RuO2, IrO2 or their combinations.
4. Способ по п. 3 или 4, отличающийся тем, что электропроводящий углерод находится в форме порошка активированного угля, порошкового графита, порошкового графена, порошкового графана, порошковых углеродных нанотрубок или их комбинаций.4. The method according to claim 3 or 4, wherein the electrically conductive carbon is in the form of activated carbon powder, powdered graphite, powdered graphene, powdered graphane, powdered carbon nanotubes, or combinations thereof.
5. Способ по любому из предыдущих пунктов, отличающийся тем, что электропроводящий материал в форме наночастиц состоит из частиц с соотношением сторон от 2:1 до 100:1.5. Method according to any one of the preceding claims, characterized in that the electrically conductive material in the form of nanoparticles consists of particles with an aspect ratio of 2:1 to 100:1.
6. Способ по любому из предыдущих пунктов, отличающийся тем, что неводная полярная жидкость первой среды представляет собой метанол, этанол, пропанол, бутанол или их смеси.6. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that the non-aqueous polar liquid of the first medium is methanol, ethanol, propanol, butanol, or mixtures thereof.
7. Способ по любому из предыдущих пунктов, отличающийся тем, что водная жидкость второй среды представляет собой дистиллированную деионизированную воду, физиологический раствор, концентрированный водный раствор соли, водный раствор кислоты или водный раствор щелочи.7. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that the aqueous liquid of the second medium is distilled deionized water, saline solution, concentrated aqueous salt solution, aqueous acid solution or aqueous alkali solution.
8. Способ по любому из предшествующих пунктов, отличающийся тем, что электропроводящий сшитый полимер является гидрофильным.8. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that the electrically conductive crosslinked polymer is hydrophilic.
9. Способ по любому из предшествующих пунктов, отличающийся тем, что электропроводящий сшитый полимер получают путем полимеризации полимеризационной смеси, где полимеризационная смесь содержит по меньшей мере один гидрофобный мономер, по меньшей мере один гидрофильный мономер и по меньшей мере один сшивающий агент, полимеризационная смесь дополнительно содержит один или другой из: по меньшей мере, один электропроводящий полимер, или по меньшей мере одну аминокислоту.9. The method according to any of the preceding claims, characterized in that the electrically conductive cross-linked polymer is obtained by polymerization of the polymerization mixture, where the polymerization mixture contains at least one hydrophobic monomer, at least one hydrophilic monomer and at least one cross-linking agent, the polymerization mixture additionally contains one or the other of: at least one electrically conductive polymer, or at least one amino acid.
10. Способ по п. 10, отличающийся тем, что электропроводящий сшитый полимер получают путем полимеризации полимеризационной смеси, где полимеризационная смесь содержит по меньшей мере один гидрофобный мономер, по меньшей мере один гидрофильный мономер, по меньшей мере один электропроводящий полимер и по меньшей мере один сшивающий агент.10. The method according to p. 10, characterized in that the electrically conductive cross-linked polymer is obtained by polymerization of the polymerization mixture, where the polymerization mixture contains at least one hydrophobic monomer, at least one hydrophilic monomer, at least one electrically conductive polymer and at least one crosslinking agent.
11. Способ по п. 11, отличающийся тем, что по меньшей мере один электропроводящий полимер выбран из полиэтилендиокситиофена:полистиролсульфоната, полипиррола, полианилина, полиацетилена или их комбинации.11. The method of claim. 11, characterized in that at least one electrically conductive polymer is selected from polyethylenedioxythiophene:polystyrenesulfonate, polypyrrole, polyaniline, polyacetylene, or combinations thereof.
12. Способ по п. 10, отличающийся тем, что электропроводящий сшитый полимер получают путем полимеризации полимеризационной смеси, где полимеризационная смесь содержит по меньшей мере один гидрофобный мономер, по меньшей мере один гидрофильный мономер, по меньшей мере одну аминокислоту и по меньшей мере один сшивающий агент.12. The method according to p. 10, characterized in that the electrically conductive cross-linked polymer is obtained by polymerization of the polymerization mixture, where the polymerization mixture contains at least one hydrophobic monomer, at least one hydrophilic monomer, at least one amino acid and at least one crosslinking agent.
13. Способ по п. 13, отличающийся тем, что по меньшей мере одна аминокислота выбрана из фенилаланина, триптофана, гистидина, этилендиаминтетрауксусной кислоты (ЭДТА) и тирозина или их комбинации.13. The method of claim 13, wherein at least one amino acid is selected from phenylalanine, tryptophan, histidine, ethylenediaminetetraacetic acid (EDTA), and tyrosine, or a combination thereof.
14. Способ по любому из пп. 10-14, отличающийся тем, что по меньшей мере один гидрофобный мономер выбран из метилметакрилата, аллилметакрилата, акрилонитрила, метакрилоксипропилтрис(триметилсилокси)силана, 2,2,2-трифторэтилметакрилата или их комбинации.14. The method according to any one of paragraphs. 10-14, characterized in that at least one hydrophobic monomer is selected from methyl methacrylate, allyl methacrylate, acrylonitrile, methacryloxypropyltris(trimethylsiloxy)silane, 2,2,2-trifluoroethyl methacrylate, or combinations thereof.
15. Способ по любому из пп. 10-15, отличающийся тем, что по меньшей мере один гидрофильный мономер выбран из метакриловой кислоты, 2-гидроксиэтилметакрилата, этилакрилата, винилпирролидона, метилового эфира пропеновой кислоты, монометакрилоилоксиэтилфталата, сульфатоэтилметакрилата аммония, поливинилового спирта или их комбинации.15. The method according to any one of paragraphs. 10-15, characterized in that at least one hydrophilic monomer is selected from methacrylic acid, 2-hydroxyethyl methacrylate, ethyl acrylate, vinyl pyrrolidone, propenoic acid methyl ester, monomethacryloyloxyethyl phthalate, ammonium sulfate ethyl methacrylate, polyvinyl alcohol, or a combination thereof.
16. Способ по любому из пп. 10-16, отличающийся тем, что по меньшей мере один сшивающий агент представляет собой аллилметакрилат, диметакрилат этиленгликоля или их комбинации.16. The method according to any one of paragraphs. 10-16, characterized in that at least one crosslinking agent is allyl methacrylate, ethylene glycol dimethacrylate, or combinations thereof.
17. Способ по любому из пп. 10-17, отличающийся тем, что полимеризацию проводят под действием теплового, УФ или гамма-излучения.17. The method according to any one of paragraphs. 10-17, characterized in that the polymerization is carried out under the action of thermal, UV or gamma radiation.
18. Способ по любому из предшествующих пунктов, отличающийся тем, что электропроводящий материал в форме наночастиц интегрирован как в верхний поверхностный слой, так и в нижний поверхностный слой электропроводящего сшитого полимера.18. The method according to any of the preceding claims, characterized in that the electrically conductive material in the form of nanoparticles is integrated into both the upper surface layer and the lower surface layer of the electrically conductive crosslinked polymer.
19. Способ получения суперконденсатора, включающий стадии:19. A method for producing a supercapacitor, including the steps:
введение электропроводящего материала в форме наночастиц в поверхностный слой электропроводящего сшитого полимера с использованием способа по любому из пп. 1-19;the introduction of an electrically conductive material in the form of nanoparticles in the surface layer of an electrically conductive cross-linked polymer using the method according to any one of paragraphs. 1-19;
размещение полимера между двумя электродами.placing a polymer between two electrodes.
1. Электропроводящий сшитый полимер, содержащий электропроводящий материал в форме наночастиц, интегрированный в поверхностный слой, получаемый с помощью способа по любому из пп. 1-19.1. An electrically conductive cross-linked polymer containing an electrically conductive material in the form of nanoparticles integrated into the surface layer obtained using the method according to any one of paragraphs. 1-19.
2. Электропроводящий сшитый полимер, содержащий электропроводящий материал в форме наночастиц, интегрированный в поверхностный слой.2. An electrically conductive crosslinked polymer containing an electrically conductive material in the form of nanoparticles integrated into the surface layer.
3. Электропроводящий сшитый полимер по п. 21 или 22, отличающийся тем, что электропроводящий материал в форме наночастиц представляет собой электропроводящий углерод, оксид переходного металла или их комбинации.3. An electrically conductive cross-linked polymer according to claim 21 or 22, characterized in that the electrically conductive material in the form of nanoparticles is an electrically conductive carbon, a transition metal oxide, or combinations thereof.
4. Электропроводящий сшитый полимер по п. 23, отличающийся тем, что оксид переходного металла представляет собой MnO, MnO2, NaMnO2; ZnO2; Fe2O3; MoS2, V2O5, RuO2, IrO2 или их комбинации.4. An electrically conductive cross-linked polymer according to claim 23, characterized in that the transition metal oxide is MnO, MnO2, NaMnO2; ZnO2; Fe2O3; MoS2, V2O5, RuO2, IrO2 or their combinations.
5. Электропроводящий сшитый полимер по п. 23 или 24, отличающийся тем, что электропроводящий углерод находится в форме порошкового активированного угля, порошкового графита, порошкового графена, порошкового графана, порошковых углеродных нанотрубок или их комбинаций. 5. The electrically conductive crosslinked polymer of claim 23 or 24, wherein the electrically conductive carbon is in the form of powdered activated carbon, powdered graphite, powdered graphene, powdered graphane, powdered carbon nanotubes, or combinations thereof.
6. Электропроводящий сшитый полимер по любому из пп. 21-25, отличающийся тем, что электропроводящий материал в форме наночастиц состоит из частиц с соотношением сторон от 2:1 до 100:1.6. Conductive cross-linked polymer according to any one of paragraphs. 21-25, characterized in that the electrically conductive material in the form of nanoparticles consists of particles with an aspect ratio of 2:1 to 100:1.
7. Применение полимера по любому из пп. 21-26 в суперконденсаторе.7. The use of a polymer according to any one of paragraphs. 21-26 in a supercapacitor.
8. Суперконденсатор, содержащий два электрода и полимер по любому из пп. 21-26, расположенный между ними.8. Supercapacitor containing two electrodes and a polymer according to any one of paragraphs. 21-26 located between them.