[0006] 为了克服上述现有技术的缺点与不足，本发明的首要目的在于提供一种自愈合凝胶导电材料的制备方法。
[0007] 本发明的另一目的在于提供一种由上述方法制备得到的自愈合凝胶导电材料。
[0008] 本发明的再一目的在于提供上述自愈合凝胶导电材料在超级电容器中的应用。
[0009] 本发明的再一目的在于提供一种上述自愈合凝胶导电材料制备得到的自愈合凝胶态超级电容器。该超级电容器中，电解质既是凝胶态电解质又是分离器。电极与电解质之间成分相似，并且层与层之间存在氢键相互作用，因此层与层间接触良好，能减少层与层之间的接触电阻。
[0010] 本发明的目的通过下述方案实现：
[0011] 一种自愈合凝胶导电材料的制备方法，具体包括如下步骤：
[0012] 将聚苯胺/碳纳米管(PANI/CNT)粉末分散在植酸(PA)溶液中得到PANI/CNT悬浮液，然后将聚乙烯醇(PVA)和甘油与所得PANI/CNT悬浮液加热混合均匀后进行热压，然后进行冷冻成胶，脱模得到PANI/CNT凝胶，即自愈合凝胶导电材料。
[0013] 所述PANI/CNT粉末通过以下方法制备得到：
[0014] 将碳纳米管浆料与水混合后，加入浓硫酸使得体系最终硫酸浓度为0.5～3M，再加入苯胺(An)与引发剂并进行聚合反应，反应完成后干燥得到聚苯胺/碳纳米管粉末。
[0015] 其中，所述碳纳米管浆料中碳纳米管的浓度为1～10wt％；所述碳纳米管浆料、水与苯胺的体积比为2～1：1～2：0.05～0.2，优选为18.3：30：2.1；所述引发剂为过硫酸铵和过硫酸钾中的至少一种；所述苯胺和引发剂的摩尔比为1：0.8～1.5，优选为1：1；所述聚合反应为在冰水浴中反应6～12h，反应时间优选为8h。
[0016] 所述PA溶液的浓度为30～70wt％，优选为50wt％。
[0017] 所述PANI/CNT粉末与PA溶液的质量体积比为1～2g:15～25mL；
[0018] 所述PANI/CNT悬浮液、PVA和甘油混合物中PVA的质量百分数为10～30wt％；优选为20wt％。
[0019] 所述PANI/CNT悬浮液、PVA和甘油混合物中甘油的体积百分数为4～12v/v％；优选为7.4v/v％。
[0020] 所述加热混合均匀优选为在90～100℃下搅拌4～8h。
[0021] 所述热压的温度为75～90℃，热压时间为10～40min；优选地，所述热压的温度为85℃，热压的时间为20min。所述冷冻成胶的温度为‑10～‑30℃，冷冻成胶的时间为15～
60min；优选地，所述冷冻成胶的温度为‑20℃，冷冻成胶的时间为30min。
[0022] 一种由上述方法制备得到的自愈合凝胶导电材料。
[0023] 上述自愈合凝胶导电材料在超级电容器中的应用。
[0024] 一种由上述自愈合凝胶导电材料制备得到的自愈合凝胶态超级电容器。其制备步骤如下所示：
[0025] (1)将PVA、PA溶液与甘油加热混合均匀后，进行热压，然后进行冷冻成胶，脱模得到电解质凝胶；
[0026] (2)将所述PANI/CNT凝胶作为电极与步骤(1)所得电解质凝胶组合成三明治状，得到自愈合凝胶态超级电容器。
[0027] 步骤(1)所述PA溶液的浓度为30～70wt％，优选为50wt％。
[0028] 步骤(1)所述PVA、PA溶液与甘油混合物中PVA的质量百分数比为10～30wt％；优选为25wt％。
[0029] 步骤(1)所述PVA、PA溶液与甘油混合物中甘油的体积百分数为4～12v/v％；优选为7.4v/v％。
[0030] 步骤(1)所述热压的温度为75～90℃，热压时间为10～40min；优选地，所述热压的温度为85℃，热压的时间为20min。步骤(2)所述冷冻成胶的温度为‑10～‑30℃，冷冻成胶的时间为15～60min；优选地，所述冷冻成胶的温度为‑20℃，冷冻成胶的时间为30min。
[0031] 步骤(1)所述加热混合均匀优选为在90～100℃下搅拌4～8h。
[0032] 步骤(2)所述组合成三明治形状后，优选为在室温下放置6～24h，更优选为放置12h。
[0033] 上述自愈合凝胶态超级电容器在可穿戴电子设备中的应用。
[0034] 本发明所述室温和未指明的温度均为15～37℃。
[0035] 本发明的制备流程图如图1所示。
[0036] 本发明相对于现有技术，具有如下的优点及有益效果：
[0037] (1)PANI/PVA水凝胶具有优异的机械性能。其断裂伸长率可达722％，断裂应力为3
449KPa，杨氏模量为55KPa和韧性约1.6MJ/m。PANI/PVA水凝胶自愈合无需额外的刺激即可在室温下自愈合，自愈合后PANI/PVA水凝胶的断裂伸长率为483％，具有良好的自愈合效率。
[0038] (2)传统的超级电容器电解质和分离器是两个独立的存在，而本发明中由自愈合水凝胶制得的电容器中电解质既是凝胶态电解质又是分离器。电极与电解质之间成分相似，并且层与层之间存在氢键相互作用，能减少层与层之间的接触电阻。此外，该电容器还可在遭受断裂损伤时，进行自我修复。本发明制备方法简单易行，产品绿色环保，适合工业生产，还可以通过调控聚苯胺的含量，来调控超级电容器的自愈合以及电化学性能。
