用于制备聚酰胺酸和聚酰胺酸相关凝胶材料的水性工艺的制作方法

1.一种制备聚酰胺酸盐的水溶液的方法，所述方法包括：

2.根据权利要求1所述的方法，其中所述水溶性碳酸盐或碳酸氢盐包括锂、钠、钾、铵或胍阳离子。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其中所述水溶性碳酸盐或碳酸氢盐选自由下列所组成的组：碳酸锂、碳酸氢锂、碳酸钠、碳酸氢钠、碳酸钾、碳酸氢钾、碳酸铵、碳酸氢铵、碳酸胍、及其组合。

4.一种制备聚酰胺酸盐的水溶液的方法，所述方法包括：

5.根据权利要求4所述的方法，其中所述合并包括：

6.根据权利要求4所述的方法，其中所述合并包括：

7.根据权利要求4所述的方法，其中所述合并包括：

8.根据权利要求4至7中任一项所述的方法，其中所述水溶性碳酸盐或碳酸氢盐包括锂、钠、钾、铵或胍阳离子。

9.根据权利要求4至8中任一项所述的方法，其中所述水溶性碳酸盐或碳酸氢盐选自由下列所组成的组：碳酸锂、碳酸氢锂、碳酸钠、碳酸氢钠、碳酸钾、碳酸氢钾、碳酸铵、碳酸氢铵、碳酸胍、及其组合。

10.根据权利要求4至9中任一项所述的方法，其中：

11.根据权利要求4至10中任一项所述的方法，其中所述四羧酸二酐与所述二胺的摩尔比为约0.9至约1.1。

12.根据权利要求4至11中任一项所述的方法，其中所述四羧酸二酐选自由下列所组成的组：双邻苯二甲酸二酐(bpda)、二苯甲酮四甲酸二酐(btda)、氧双邻苯二甲酸二酐(odpa)、萘四甲酸二酐、苝四甲酸二酐、和均苯四甲酸二酐(pmda)。

13.根据权利要求4至12中任一项所述的方法，其中所述二胺为1,3-苯二胺、1,4-苯二胺、或其组合。

14.根据权利要求4至13中任一项所述的方法，其中所述二胺为1,4-苯二胺。

15.根据权利要求4至14中任一项所述的方法，其中所述聚酰胺酸盐在所述水溶液中的浓度范围为，基于所述聚酰胺酸盐的重量，约0.01至约0.3g/cm3。

16.根据权利要求1至15中任一项所述的方法，其中所述水溶性碳酸盐或碳酸氢盐为碳酸胍，并且其中所述聚酰胺酸盐的所述溶液表现出触变行为。

17.根据权利要求1至16中任一项所述的方法，进一步包括将电活性物质添加至所述聚酰胺酸盐的水溶液中。

18.根据权利要求17所述的方法，其中所述电活性物质包括碳、石墨、硅、硫、普鲁士蓝、磷酸铁锂、其组合、或其任一者的一种或多种前体。

19.根据权利要求1至18中任一项所述的方法，进一步包括形成聚酰胺酸气凝胶，其中形成所述聚酰胺酸气凝胶包括：

20.根据权利要求19所述的方法，其中干燥所述聚酰胺酸湿凝胶包括：

21.根据权利要求19或20所述的方法，进一步包括将所述聚酰胺酸气凝胶转化为同构碳气凝胶，所述转化包括使所述聚酰胺酸气凝胶材料在惰性气氛下在至少约650℃的温度下热解。

22.根据权利要求1至18中任一项所述的方法，进一步包括形成聚酰亚胺气凝胶，其中形成所述聚酰亚胺气凝胶包括：

23.根据权利要求22所述的方法，其中使所述聚酰胺酸盐酰亚胺化包括将胶凝引发剂添加至所述聚酰胺酸盐的水溶液中以形成胶凝混合物以及使所述胶凝混合物胶凝。

24.根据权利要求23所述的方法，其中所述胶凝引发剂为醋酸酐。

25.根据权利要求22至24中任一项所述的方法，其中干燥所述聚酰亚胺湿凝胶包括：

26.根据权利要求20或25所述的方法，其中所述洗涤或溶剂交换用水、c1至c4醇、丙酮、乙腈、醚、四氢呋喃、甲苯、液体二氧化碳、或其组合进行。

27.根据权利要求22至26中任一项所述的方法，进一步包括将所述聚酰亚胺气凝胶转化为同构碳气凝胶，所述转化包括使所述聚酰亚胺气凝胶在惰性气氛下在至少约650℃的温度下热解。

28.一种通过根据权利要求1至18中任一项所述的方法制备的聚酰胺酸盐。

29.一种通过根据权利要求19或20所述的方法制备的聚酰胺酸气凝胶。

30.一种通过根据权利要求22至26中任一项所述的方法制备的聚酰亚胺气凝胶。

31.根据权利要求29所述的聚酰胺酸气凝胶，其包括残余量的所述水溶性碳酸盐或碳酸氢盐。

32.根据权利要求30所述的聚酰胺酸气凝胶，其包括残余量的所述水溶性碳酸盐或碳酸氢盐。

33.一种通过根据权利要求21或27所述的方法制备的碳气凝胶。