噻吩共聚物及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種噻吩共聚物，具有如下結(jié)構(gòu)式：其中，x：y為1：9～9：1，n為1～20的整數(shù)，-R為氟代苯基團(tuán)。這種噻吩共聚物中含有長(zhǎng)鏈烷烴基團(tuán)和氟代苯基團(tuán)，長(zhǎng)鏈烷烴基團(tuán)使噻吩共聚物具有可溶性，氟代苯基團(tuán)中的氟原子具有電負(fù)性，可使分子具有吸電子特性，因而使噻吩共聚物同時(shí)具備P型和N型摻雜特性。因此，這種噻吩共聚物既能P型摻雜也能N型摻雜。既能P型摻雜也能N型摻雜的這種噻吩共聚物在制備超級(jí)電容器時(shí)，可以組合成III型電容器件，使電容器具有更高的比電容。本發(fā)明還公開(kāi)了上述噻吩共聚物的制備方法。
【專利說(shuō)明】噻吩共聚物及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及高分子新材料【技術(shù)領(lǐng)域】，特別是涉及一種噻吩共聚物及其制備方法?！颈尘凹夹g(shù)】
[0002]超級(jí)電容器是一種新型的能量?jī)?chǔ)存裝置，具有聞功率密度、聞循環(huán)壽命等優(yōu)點(diǎn)。目前超級(jí)電容器的電極材料主要為多孔炭材料、金屬氧化物和聚合物材料。相對(duì)于前兩種電極材料，以聚合物為電極材料的超級(jí)電容器具有高能量密度、質(zhì)量輕和可設(shè)計(jì)性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)。
[0003]聚合物導(dǎo)電材料主要分為聚吡咯、聚苯胺和聚噻吩三類，其中聚噻吩的導(dǎo)電性能最佳，因而成為研究的熱點(diǎn)。聚合物超級(jí)電容器通常分為三類，即I型、II型和III型。I型電容器的兩個(gè)電極采用同一種P型摻雜的導(dǎo)電聚合物；11型電容器采用兩種不同的P型摻雜導(dǎo)電聚合物；111型電容器則一個(gè)電極P型摻雜，另一個(gè)電極N型摻雜。III型電容器比1、II型具有更大的儲(chǔ)存電量，因此選用一種既能P型摻雜也能N型摻雜的導(dǎo)電聚合物，既能提高其能量密度，又能降低電極材料的制備成本。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]基于此，有必要提供一種既能P型摻雜也能N型摻雜的噻吩共聚物及其制備方法。
[0005]一種噻吩共聚物，具有如下結(jié)構(gòu)式:
[0006]
【權(quán)利要求】
1.一種噻吩共聚物，其特征在于，具有如下結(jié)構(gòu)式:

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的噻吩共聚物，其特征在于，_CnH2n+1為直鏈烷基，η為4、6、8、12或16。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的噻吩共聚物，其特征在于，
4.一種噻吩共聚物的制備方法，其特征在于，包括如下步驟: 提供化合物A和化合物B，所述化合物A和所述化合物B的結(jié)構(gòu)式如下:
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的噻吩共聚物的制備方法，其特征在于，所述化合物A通過(guò)如下步驟制備得到: 將3-溴噻吩和雙二苯基膦丙烷二氯化鎳化合物溶于四氫呋喃，冰浴攪拌后緩緩加入CnH2n+1—MgBr,攪拌條件下充分反應(yīng)，分離純化后得到所述化合物A，其中，3-溴噻吩、雙二苯基膦丙烷二氯化鎳化合物和CnH2n+1 — MgBr的摩爾比為100:1:120。
6.根據(jù)權(quán)利要求4或5所述的噻吩共聚物的制備方法，其特征在于，_CnH2n+1為直鏈烷基，η 為 4、6、8、12 或 16。
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的噻吩共聚物的制備方法，其特征在于，所述化合物B通過(guò)如下步驟制備得到: 將3-溴噻吩和雙二苯基膦丙烷二氯化鎳化合物溶于四氫呋喃，冰浴攪拌后緩緩加入氟代苯溴化鎂，攪拌條件下充分反應(yīng)，分離純化后得到所述化合物B，其中，3-溴噻吩、雙二苯基膦丙烷二氯化鎳化合物和氟代苯溴化鎂的摩爾比為100:1:120，氟代苯溴化鎂的化學(xué)式如下:氟代苯溴化鎂:
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的噻吩共聚物的制備方法，其特征在于，氟代苯溴化鎂為
9.根據(jù)權(quán)利要求5所述的噻吩共聚物的制備方法，其特征在于，所述溶劑為CHCl3； 所述催化劑為FeCl3,所述催化劑的摩爾數(shù)與所述化合物A和所述化合物B的摩爾數(shù)之和的比為10:lo
10.根據(jù)權(quán)利要求5所述的噻吩共聚物的制備方法，其特征在于，分離純化得到所述噻吩共聚物的操作為:反應(yīng)液蒸去溶劑后得粗產(chǎn)品，所述粗產(chǎn)品用體積比為3:1的甲醇和水的混合液清洗，得到所述噻吩共聚物。
【文檔編號(hào)】H01G11/48GK103665348SQ201310665212
【公開(kāi)日】2014年3月26日 申請(qǐng)日期:2013年12月9日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月9日
【發(fā)明者】袁美蓉, 宋宇, 徐永進(jìn) 申請(qǐng)人:深圳清華大學(xué)研究院