CN110808178A - 一种具有高比电容聚苯胺/碳化钛柔性电极的制备方法 - Google Patents

一种具有高比电容聚苯胺/碳化钛柔性电极的制备方法 Download PDF

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Abstract

一种具有高比电容聚苯胺/碳化钛柔性电极及其制备方法，本发明涉及一种具有高比电容聚苯胺/碳化钛柔性电极及其制备方法。本发明是要解决目前二维碳化钛在正极窗口容量较低且容易被氧化问题，方法为：制备纳米尺度聚苯胺分散液；制备少层二维碳化钛分散液；制备聚苯胺/碳化钛复合材料；制备聚苯胺/碳化钛高浓度油墨；制备聚苯胺/碳化钛柔性电极。本发明的制备方法制备工艺简单、成本低、可规模化生产；获得的柔性电极具有高质量比电容、高体积比电容以及好的柔性。本发明属于纳米材料技术领域。

Description

一种具有高比电容聚苯胺/碳化钛柔性电极的制备方法
技术领域
本发明涉及柔性电极领域，具体涉及一种具有高比电容聚苯胺/碳化钛柔性电极的制备方法。
背景技术
MXene(过渡金属碳/氮化物)是近几年发现的一种类石墨烯二维材料，具有超高体积比容量、金属级导电性、良好的亲水性及丰富的表面化学。通过活性物质与MXene进行复合，可以获得一类具有质量比电容高，倍率性好的复合材料，然而常用的复合材料制备方法常常不可避免需要添加氧化剂或者需要加热条件，从而会部分氧化MXene导致其导电性下降，影响复合材料的电化学性能的提高程度。并且目前，随着便携式及可穿戴电子产品的发展，轻量化小体积的柔性电极已成为储能领域研究的重要方向。基于活性物质与MXene复合材料在柔性储能器件领域的应用仍然难以实现高柔性与高比电容之间的平衡，能够实现自支撑的基于MXene的柔性正极材料更是寥寥无几。因此，为充分利用MXene属性和进一步挖掘MXene的潜力，迫切需要制备出性能更加优异的基于MXene的柔性电极。
发明内容
本发明是要解决目前二维碳化钛在正极窗口容量较低且容易被氧化的问题；解决二维碳化钛负载活性物质通常无法制成自支撑膜问题；解决二维碳化钛复合活性物质易被氧化的问题；解决基于二维碳化钛复合正极膜材料种类少的问题；解决基于二维碳化钛复合正极膜材料比容量低的问题；解决基于二维碳化钛复合膜材料难以大规模生产的问题；解决现有制备方法工艺复杂、耗时、成本高的问题。而提供了一种具有高比电容聚苯胺/碳化钛柔性电极的制备方法。
本发明采用导电聚合物聚苯胺作为活性物质与碳化钛进行复合，通过无氧化自组装的方式制备聚苯胺/碳化钛复合材料，再添加有机溶剂制得聚苯胺/碳化钛油墨，通过简单刮涂的方式获得自支撑的聚苯胺/碳化钛柔性膜，得到兼具高比电容和柔性的超级电容器用柔性电极，为可穿戴电子产品用柔性能源存储设备的规模化生产提供了一种有效的策略。
本发明的一种具有高比电容聚苯胺/碳化钛柔性电极的制备方法，该方法按如下步骤进行：
一、通过化学氧化聚合方法制备聚苯胺，将聚苯胺水洗后添加到氨水溶液中去质子化，经过水洗、醇洗和真空干燥后制得去质子化的聚苯胺粉末；
二、将去质子化的聚苯胺粉末添加到N-甲基吡咯烷酮溶剂中并加热搅拌得到纳米尺度聚苯胺分散液；
三、通过刻蚀三元层状化合物陶瓷材料Ti3AlC2中的Al原子层合成得到碳化钛；
四、将合成的碳化钛分散水中，然后将碳化钛水分散液与纳米尺度聚苯胺分散液混合，得到聚苯胺/碳化钛复合材料；
五、向聚苯胺/碳化钛复合材料中添加N-甲基吡咯烷酮溶剂，并不断研磨得到聚苯胺/碳化钛杂化油墨，并通过刮涂干燥的方式得到聚苯胺/碳化钛柔性电极。
本发明包含以下有益效果：
(1)本发明的制备方法可避免碳化钛与聚苯胺复合过程中被氧化剂(过硫酸铵或三氯化铁)氧化；
(2)制备聚苯胺/碳化钛油墨，通过刮涂的方式制备柔性电极，工艺简单；
(3)该方法制备的柔性电极可以达到90cm2以上，可实现规模化生产；
(4)聚苯胺/碳化钛具有高的柔性，可弯折，卷曲。
(5)获得的聚苯胺/碳化钛柔性电极展现出极高比容量，质量比容量可达480F·g-1，体积比容量可达1100F·cm-3。
附图说明
图1为实施例1所获得的聚苯胺/碳化钛透射电镜图像
图2为实施例1聚苯胺/碳化钛自支撑膜扫描电镜图像
图3为实施例1聚苯胺/碳化钛柔性电极在1M H2SO4中不同扫速下循环伏安曲线，扫描速度分别为F：5mV s-1、E：10mV s-1、D：20mV s-1、C：30mV s-1、B：40mV s-1、A：50mV s-1；
图4为实施例2聚苯胺/碳化钛自支撑膜实物照片；其中，a为聚苯胺/碳化钛长度照片，b为聚苯胺/碳化钛宽度照片，c为聚苯胺/碳化钛弯曲照片，d为聚苯胺/碳化钛卷曲照片。
具体实施方式
具体实施方式一：本实施方式的一种具有高比电容聚苯胺/碳化钛柔性电极的制备方法，该方法按如下步骤进行：
一、通过化学氧化聚合方法制备聚苯胺，将聚苯胺水洗后添加到氨水溶液中去质子化，经过水洗、醇洗和真空干燥后制得去质子化的聚苯胺粉末；
二、将去质子化的聚苯胺粉末添加到N-甲基吡咯烷酮溶剂中并加热搅拌得到纳米尺度聚苯胺分散液；
三、通过刻蚀三元层状化合物陶瓷材料Ti3AlC2中的Al原子层合成得到碳化钛；
四、将合成的碳化钛分散水中，然后将碳化钛水分散液与纳米尺度聚苯胺分散液混合，得到聚苯胺/碳化钛复合材料；
五、向聚苯胺/碳化钛复合材料中添加N-甲基吡咯烷酮溶剂，并不断研磨得到聚苯胺/碳化钛杂化油墨，并通过刮涂干燥的方式得到聚苯胺/碳化钛柔性电极。
具体实施方式二：本实施方式与具体实施方式一不同的是：步骤一所述的化学氧化聚合方法制备聚苯胺的工艺为：将苯胺单体溶于1mol L-1HCl溶液中，在冰水浴条件下搅拌5～30min得到均匀的混合溶液；之后于去离子水中配置0.5～10mol L-1过硫酸铵溶液，并逐滴滴加到上述混合溶液中，在0～5℃冰水浴条件下反应0.5～6h后过滤水洗取出样品，得到聚苯胺材料。其它与具体实施方式一相同。
具体实施方式三：本实施方式与具体实施方式一不同的是：苯胺单体浓度为0.5～5mol L-1，苯胺单体与过硫酸铵的摩尔比为0.1～2:1。其它与具体实施方式一相同。
具体实施方式四：本实施方式与具体实施方式一不同的是：步骤一所述的氨水质量浓度为5％～40％，去质子化时间为5～48h。其它与具体实施方式一相同。
具体实施方式五：本实施方式与具体实施方式一不同的是：步骤二中聚苯胺在N-甲基吡咯烷酮溶剂中的浓度为5～50mg/ml。其它与具体实施方式一相同。
具体实施方式六：本实施方式与具体实施方式一不同的是：步骤二所述加热温度为30～100℃，搅拌时间是1～10h。其它与具体实施方式一相同。
具体实施方式七：本实施方式与具体实施方式一不同的是：步骤三所述的合成碳化钛的工艺为：将氟化锂溶于40mL浓度为3～12mol L-1盐酸溶液中，磁力搅拌5～60min；然后将Ti3AlC2陶瓷粉加入到LiF/HCl混合溶液中，反应保持在25～60℃条件下搅拌5～72h，之后离心反复水洗；紧接着离心所得沉淀再次分散在50～1000mL的去离子水中并通过不断手动摇晃进行剥离，最后离心0.1～5h取上清液，得到二维碳化钛片层材料分散液；其中，LiF添加量为0.5～10g，Ti3AlC2陶瓷粉添加量为0.5～10g；所述的离心转速均为1000～5000rpm；手动摇晃进行剥离时间为0.1h～2h。其它与具体实施方式一相同。
具体实施方式八：本实施方式与具体实施方式一不同的是：步骤四所述碳化钛分散液浓度为0.5～20mg·mL-1，纳米尺度聚苯胺分散液浓度为5～50mg·mL-1，聚苯胺/碳化钛的比例为0.1～9:1。其它与具体实施方式一相同。
具体实施方式九：本实施方式与具体实施方式一不同的是：步骤五所述油墨的浓度为20～100mg·mL-1。其它与具体实施方式一相同。
具体实施方式十：本实施方式与具体实施方式一不同的是：步骤五所述聚苯胺/碳化钛柔性电极厚度为0.5～100微米。其它与具体实施方式一相同。
本领域的普通技术人员可以理解，上述各实施方式是实现本发明的具体实施例，而在实际应用中，可以在形式上和细节上对其作各种改变，而不偏离本发明的精神和范围。
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面将详细叙述清楚说明本发明所揭示内容的精神，任何所属技术领域技术人员在了解本发明内容的实施例后，当可由本发明内容所教示的技术，加以改变及修饰，其并不脱离本发明内容的精神与范围。
本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，但并不作为对本实发明的限定。
实施例1：本实施例一种具有高比电容聚苯胺/碳化钛柔性电极及其制备方法，按如下步骤进行：
一、通过化学氧化聚合方法制备聚苯胺；具体方法如下:将2.4g苯胺单体溶于25mL1mol·L-1HCl溶液中，在冰水浴条件下搅拌10min得到均匀的混合溶液；之后将7g过硫酸铵溶于15mL去离子水中，并逐滴滴加到上述混合溶液中，在0℃冰水浴条件下反应2h后过滤水洗取出样品得到聚苯胺。再将产物聚苯胺添加到30mL体积百分含量为25％氨水溶液中去质子化12h，经过水洗醇洗真空干燥得到去质子化的聚苯胺产物；
二、取0.6g去质子化的聚苯胺添加到30mL N-甲基吡咯烷酮溶剂中，40℃条件下搅拌4h得到纳米尺度聚苯胺分散液(该溶液浓度为20mg·mL-1)；
三、碳化钛的合成主要通过选择型刻蚀三元层状化合物陶瓷材料Ti3AlC2中的Al原子层得到；具体方法如下:将1.6g氟化锂溶于20mL 9mol·L-1盐酸溶液中，磁力搅拌20min；然后将1g Ti3AlC2陶瓷粉缓慢加入到LiF/HCl混合溶液中，避免反应过热，气泡产生过快，反应保持在30℃条件下搅拌48h，之后离心反复水洗；紧接着离心所得沉淀再次分散在100ml去离子水中并通过不断手动摇晃进行剥离，最后通过1h离心取上清液得到二维碳化钛片层材料分散液(该溶液浓度为8.5mg·mL-1)。
四、取3mL纳米尺度聚苯胺分散液与碳化钛分散液按照聚苯胺/碳化钛质量比2：1的比例进行混合，得到聚苯胺/碳化钛复合材料；
五、添加1.5mL N-甲基吡咯烷酮溶剂于合成的聚苯胺/碳化钛复合材料中并不断研磨得到高浓度聚苯胺/碳化钛杂化油墨，并通过刮涂干燥的方式得到聚苯胺/碳化钛柔性电极；
将制得的聚苯胺/碳化钛柔性电极直接作为柔性超级电容器柔性电极，测试该柔性电极材料的电容特性。图1是聚苯胺/碳化钛复合材料透射电镜图。由图可以看出，二维碳化钛纳米片表面负载大量聚苯胺纳米粒子，纳米粒子的尺寸大约在25nm左右，由于碳化钛与聚苯胺通过溶液自组装的方式进行复合，避免了制备聚苯胺/碳化钛复合材料过程中碳化钛被氧化剂(过硫酸铵或三氯化铁)氧化的问题。在目前的文献及专利报道中没有发现可以采用如此简单的方法制备聚苯胺/碳化钛复合材料。图2是实施例1所获聚苯胺/碳化钛自支撑膜扫描电镜图像。聚苯胺/碳化钛复合材料在添加一定量N-甲基吡咯烷酮溶剂后展现出油墨的特性，具有一定的粘稠，通过控制有机溶剂的添加量，制备具有高粘度的聚苯胺/碳化钛油墨。通过刮涂这种粘性油墨成膜，方法简单，更贴近工业实际生产，具有潜在的利用价值。由图可以看出聚苯胺/碳化钛薄膜的厚度，通过这种简单刮涂制膜的方法，膜的厚度可以达到微米级别。图3是实施例1所获得的聚苯胺/碳化钛柔性电极在1M H2SO4电解液中在不同扫描速度下的循环伏安曲线。所有CV曲线表现出明显的氧化还原峰，表明材料在CV循环过程中表现出赝电容的特性。由表1可以看出聚苯胺/碳化钛的比电容，在5mV·s-1电流密度下，该柔性电极表现出高的质量比电容(420F·g-1)，高的体积比电容(850F·cm-3)，电流密度在从5mA·cm-2增加到50mA·cm-2的过程中，容量保持率可达72％，循环2000圈后电容保持85％。此外，该聚苯胺/碳化钛电极具有好的柔性，很容易大角度弯曲，甚至可以卷曲。
实施例2：本实施例一种具有高比电容聚苯胺/碳化钛柔性电极及其制备方法，按如下步骤进行：
一、通过化学氧化聚合方法制备聚苯胺；具体方法如下:将4.7g苯胺单体溶于50mL1mol·L-1HCl溶液中，在冰水浴条件下搅拌20min得到均匀的混合溶液；之后将14.3g过硫酸铵溶于26mL去离子水中，并逐滴滴加到上述混合溶液中，在0℃冰水浴条件下反应1h后过滤水洗取出样品得到聚苯胺。再将产物聚苯胺添加到50mL 33％氨水溶液中去质子化24h，经过水洗醇洗真空干燥得到去质子化的聚苯胺产物；
二、取1.2g去质子化的聚苯胺添加到40mLN-甲基吡咯烷酮溶剂中,50℃条件下搅拌5h得到纳米尺度聚苯胺分散液(该溶液浓度为30mg·mL-1)；
三、碳化钛的合成主要通过选择型刻蚀三元层状化合物陶瓷材料Ti3AlC2中的Al原子层得到；具体方法如下:将3.2g氟化锂溶于40mL 9mol·L-1盐酸溶液中，磁力搅拌10min；然后将2g Ti3AlC2陶瓷粉缓慢加入到LiF/HCl混合溶液中，避免反应过热，气泡产生过快，反应保持在25℃条件下搅拌24h，之后离心反复水洗；紧接着离心所得沉淀再次分散在200ml去离子水中并通过不断手动摇晃进行剥离，最后通过1.5h离心取上清液得到二维碳化钛片层材料分散液(该溶液浓度为8mg·mL-1)。
四、取4mL纳米尺度聚苯胺分散液与碳化钛分散液按照聚苯胺/碳化钛质量比7：3的比例进行混合，得到聚苯胺/碳化钛复合材料；
五、添加3mL N-甲基吡咯烷酮溶剂于合成的聚苯胺/碳化钛复合材料中并不断研磨得到高浓度聚苯胺/碳化钛杂化油墨，并通过刮涂干燥的方式得到90cm2聚苯胺/碳化钛柔性电极；
将制得的聚苯胺/碳化钛柔性电极直接作为柔性超级电容器柔性电极，测试该柔性电极材料的电容特性。图4是实施例1所获聚苯胺/碳化钛自支撑膜实物图。由图可以看出，通过油墨刮涂方法，聚苯胺/碳化钛电极可以达到90cm-2尺寸，大大超过目前通过抽滤方式制备的基于碳化钛复合电极(小于20cm-2)。碳化钛在负载大量聚苯胺后电极依然展现出好的柔性特征，可以弯折，可以卷曲。由表1可以看出聚苯胺/碳化钛电极的比电容，在5mV·cm-1电流密度下，该柔性电极表现出极高的质量比电容(480F·g-1)，极高的体积比电容(1100F·cm-3)，电流密度在从5mA·cm-2增加到50mA·cm-2的过程中，容量保持率可达68％，循环2000圈后电容保持83％。此外，该聚苯胺/碳化钛电极具有好的柔性，很容易大角度弯曲，甚至可以卷曲。
实施例3：本实施例一种具有高比电容聚苯胺/碳化钛柔性电极及其制备方法，按如下步骤进行：
一、通过化学氧化聚合方法制备聚苯胺；具体方法如下:将1.2g苯胺单体溶于15mL1mol·L-1HCl溶液中，在冰水浴条件下搅拌15min得到均匀的混合溶液；之后将4g过硫酸铵溶于8mL去离子水中，并逐滴滴加到上述混合溶液中，在4℃冰水浴条件下反应1.5h后过滤水洗取出样品得到聚苯胺。再将产物聚苯胺添加到15mL 30％氨水溶液中去质子化18h，经过水洗醇洗真空干燥得到去质子化的聚苯胺产物；
二、取0.3g去质子化的聚苯胺添加到12mLN-甲基吡咯烷酮溶剂中，45℃条件下搅拌4.5h得到纳米尺度聚苯胺分散液(该溶液浓度为25mg·mL-1)；
三、碳化钛的合成主要通过选择型刻蚀三元层状化合物陶瓷材料Ti3AlC2中的Al原子层得到。具体方法如下:将1g氟化锂溶于15mL 8mol·L-1盐酸溶液中，磁力搅拌15min；然后将0.8g Ti3AlC2陶瓷粉缓慢加入到LiF/HCl混合溶液中，避免反应过热，气泡产生过快，反应保持在35℃条件下搅拌30h，之后离心反复水洗；紧接着离心所得沉淀再次分散在120ml去离子水中并通过不断手动摇晃进行剥离，最后通过2h离心取上清液得到二维碳化钛片层材料分散液(该溶液浓度为6mg·mL-1)。
四、取2.5mL纳米尺度聚苯胺分散液与碳化钛分散液按照聚苯胺/碳化钛质量比1：1的比例进行混合，得到聚苯胺/碳化钛复合材料；
五、添加1.2mL N-甲基吡咯烷酮溶剂于合成的聚苯胺/碳化钛复合材料中并不断研磨得到高浓度聚苯胺/碳化钛杂化油墨，并通过刮涂干燥的方式得到聚苯胺/碳化钛柔性电极；
将制得的聚苯胺/碳化钛柔性电极直接作为柔性超级电容器柔性电极，测试该柔性电极材料的电容特性。由表1可以看出聚苯胺/碳化钛电极的比电容，在5mV·s-1电流密度下，该柔性电极表现出高的质量比电容(230F·g-1)，高的体积比电容(620F·cm-3)，电流密度在从5mA·cm-2增加到50mA·cm-2的过程中，容量保持率可达77％，循环2000圈后电容保持87％。此外，该聚苯胺/碳化钛电极具有好的柔性，很容易大角度弯曲，甚至可以卷曲。
实施例4：本实施例一种具有高比电容聚苯胺/碳化钛柔性电极及其制备方法，按如下步骤进行：
一、通过化学氧化聚合方法制备聚苯胺；具体方法如下:将1.5g苯胺单体溶于20mL1mol·L-1HCl溶液中，在冰水浴条件下搅拌25min得到均匀的混合溶液；之后将3g过硫酸铵溶于6mL去离子水中，并逐滴滴加到上述混合溶液中，在0℃冰水浴条件下反应1.2h后过滤水洗取出样品得到聚苯胺。再将产物聚苯胺添加到20mL 40％氨水溶液中去质子化15h，经过水洗醇洗真空干燥得到去质子化的聚苯胺产物；
二、取0.2g去质子化的聚苯胺添加到16mLN-甲基吡咯烷酮溶剂中，60℃条件下搅拌3h得到纳米尺度聚苯胺分散液(该溶液浓度为12.5mg·mL-1)；
三、碳化钛的合成主要通过选择型刻蚀三元层状化合物陶瓷材料Ti3AlC2中的Al原子层得到；具体方法如下:将0.5g氟化锂溶于10mL 6mol·L-1盐酸溶液中，磁力搅拌35min；然后将0.5g Ti3AlC2陶瓷粉缓慢加入到LiF/HCl混合溶液中，避免反应过热，气泡产生过快，反应保持在40℃条件下搅拌16h，之后离心反复水洗；紧接着离心所得沉淀再次分散在80ml去离子水中并通过不断手动摇晃进行剥离，最后通过1.2h离心取上清液得到二维碳化钛片层材料分散液(该溶液浓度为5mg·mL-1)。
四、取5mL纳米尺度聚苯胺分散液与碳化钛分散液按照聚苯胺/碳化钛质量比4：1的比例进行混合，得到聚苯胺/碳化钛复合材料；
五、添加2mL N-甲基吡咯烷酮溶剂于合成的聚苯胺/碳化钛复合材料中并不断研磨得到高浓度聚苯胺/碳化钛杂化油墨，并通过刮涂干燥的方式得到聚苯胺/碳化钛柔性电极；
将制得的聚苯胺/碳化钛柔性电极直接作为柔性超级电容器柔性电极，测试该柔性电极材料的电容特性。由表1可以看出聚苯胺/碳化钛电极的比电容，在5mV·s-1电流密度下，该柔性电极表现出高的质量比电容(350F·g-1)，高的体积比电容(780F·cm-3)，电流密度在从5mA·cm-2增加到50mA·cm-2的过程中，容量保持率可达63％，循环2000圈后电容保持81％。此外，该聚苯胺/碳化钛电极具有好的柔性，很容易大角度弯曲，甚至可以卷曲。
表1聚苯胺/碳化钛柔性电极的电化学性能
Figure BDA0002273776200000081

Claims (10)

1.一种具有高比电容聚苯胺/碳化钛柔性电极的制备方法，其特征在于该方法按如下步骤进行：
一、通过化学氧化聚合方法制备聚苯胺，将聚苯胺水洗后添加到氨水溶液中去质子化，经过水洗、醇洗和真空干燥后制得去质子化的聚苯胺粉末；
二、将去质子化的聚苯胺粉末添加到N-甲基吡咯烷酮溶剂中并加热搅拌得到纳米尺度聚苯胺分散液；
三、通过刻蚀三元层状化合物陶瓷材料Ti3AlC2中的Al原子层合成得到碳化钛；
四、将合成的碳化钛分散水中，然后将碳化钛水分散液与纳米尺度聚苯胺分散液混合，得到聚苯胺/碳化钛复合材料；
五、向聚苯胺/碳化钛复合材料中添加N-甲基吡咯烷酮溶剂，并不断研磨得到聚苯胺/碳化钛杂化油墨，并通过刮涂干燥的方式得到聚苯胺/碳化钛柔性电极。
2.根据权利要求1所述的一种具有高比电容聚苯胺/碳化钛柔性电极的制备方法，其特征在于步骤一所述的化学氧化聚合方法制备聚苯胺的工艺为：将苯胺单体溶于1mol L-1HCl溶液中，在冰水浴条件下搅拌5～30min得到均匀的混合溶液；之后于去离子水中配置0.5～10mol L-1过硫酸铵溶液，并逐滴滴加到上述混合溶液中，在0～5℃冰水浴条件下反应0.5～6h后过滤水洗取出样品，得到聚苯胺材料。
3.根据权利要求2所述的一种具有高比电容聚苯胺/碳化钛柔性电极的制备方法，其特征在于苯胺单体浓度为0.5～5mol L-1，苯胺单体与过硫酸铵的摩尔比为0.1～2:1。
4.根据权利要求1所述的一种具有高比电容聚苯胺/碳化钛柔性电极的制备方法，其特征在于步骤一所述的氨水质量浓度为5％～40％，去质子化时间为5～48h。
5.根据权利要求1所述的一种具有高比电容聚苯胺/碳化钛柔性电极的制备方法，其特征在于步骤二中聚苯胺在N-甲基吡咯烷酮溶剂中的浓度为5～50mg/ml。
6.根据权利要求1所述的一种具有高比电容聚苯胺/碳化钛柔性电极及其制备方法，其特征在于步骤二所述加热温度为30～100℃，搅拌时间是1～10h。
7.根据权利要求1所述的一种具有高比电容聚苯胺/碳化钛柔性电极及其制备方法，其特征在于步骤三所述的合成碳化钛的工艺为：将氟化锂溶于40mL浓度为3～12mol L-1盐酸溶液中，磁力搅拌5～60min；然后将Ti3AlC2陶瓷粉加入到LiF/HCl混合溶液中，反应保持在25～60℃条件下搅拌5～72h，之后离心反复水洗；紧接着离心所得沉淀再次分散在50～1000mL的去离子水中并通过不断手动摇晃进行剥离，最后离心0.1～5h取上清液，得到二维碳化钛片层材料分散液；其中，LiF添加量为0.5～10g，Ti3AlC2陶瓷粉添加量为0.5～10g；所述的离心转速均为1000～5000rpm；手动摇晃进行剥离时间为0.1h～2h。
8.根据权利要求1所述的一种具有高比电容聚苯胺/碳化钛柔性电极及其制备方法，其特征在于步骤四所述碳化钛分散液浓度为0.5～20mg·mL-1，纳米尺度聚苯胺分散液浓度为5～50mg·mL-1，聚苯胺/碳化钛的比例为0.1～9:1。
9.根据权利要求1所述的一种具有高比电容聚苯胺/碳化钛柔性电极及其制备方法，其特征在于步骤五所述油墨的浓度为20～100mg·mL-1。
10.根据权利要求1所述的一种具有高比电容聚苯胺/碳化钛柔性电极及其制备方法，其特征在于步骤五所述聚苯胺/碳化钛柔性电极厚度为0.5～100微米。
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