[发明专利]聚偏氟乙烯基电极材料及其超级电容器的制备方法

权利要求书

1.一种聚偏氟乙烯基扣式与卷绕式超级电容器电极材料的制备方法，其特征在于包括以下工艺步骤：

（1）聚偏氟乙烯混合液制备

将聚偏氟乙烯基和与聚偏氟乙烯基能够产生导电活性物质的添加物按质量百分比混合均匀后，烘干制备成混合粉末，然后用有机溶剂将它们溶解得混合液；

（2）聚偏氟乙烯复合膜制备

将步骤（1）中溶解有聚偏氟乙烯基和与其能够产生导电活性物质的添加物的混合液涂敷在衬底上，或直接倾倒在衬底上，然后烘干制备成聚偏氟乙烯复合膜；

（3）对聚偏氟乙烯复合膜进行活化处理得电极材料

对步骤（2）所得的复合膜通过物理化学过程进行活化处理，从而得到扣式与卷绕式超级电容器的电极材料。

2.根据权利要求1所述聚偏氟乙烯基扣式与卷绕式超级电容器电极材料的制备方法，其特征在于所述与聚偏氟乙烯基能够产生导电活性物质的添加物是选自碳酸钾盐、或氢氧化钾。

3.根据权利要求1所述聚偏氟乙烯基扣式与卷绕式超级电容器电极材料的制备方法，其特征在于所述聚偏氟乙烯基与其能够产生导电活性物质的和添加物的质量百分比为99％：1％～50％：50％。

4.根据权利要求1或2或3所述聚偏氟乙烯基扣式与卷绕式超级电容器电极材料的制备方法，其特征在于所述添加物为碳酸钾，聚偏氟乙烯基与其质量百分比为99％：1％～50％：50％；所述添加物为氢氧化钾，聚偏氟乙烯基与其质量百分比为99％：1％～50％：50％。

5.根据权利要求1所述聚偏氟乙烯基扣式与卷绕式超级电容器电极材料的制备方法，其特征在于所述的有机溶剂是既能够溶解聚偏氟乙烯，又相对于添加剂稳定的N，N-二甲基甲酰胺（DMF）、或二甲基亚砜（NMP）、或N-甲基吡咯烷酮（DMSO）。

6.根据权利要求1所述聚偏氟乙烯基扣式与卷绕式超级电容器电极材料的制备方法，其特征在于所述衬底为石墨纸，或导电纤维布，或泡沫镍，或铝箔，或玻璃。

7.根据权利要求1所述聚偏氟乙烯基扣式与卷绕式超级电容器的电极材料的制备方法，其特征在于所述对聚偏氟乙烯复合膜的活化处理是：将制备好的聚偏氟乙烯复合膜在80～250℃下热处理1～120分钟；或将制备好的聚偏氟乙烯复合膜在氢氧化钾溶液中浸泡1～600分钟，然后在80～250℃下热处理1～120分钟。

8.一种聚偏氟乙烯基扣式超级电容器的制备方法，其特征在于包括以下具体步骤：

（1）聚偏氟乙烯混合液制备

将聚偏氟乙烯基和与聚偏氟乙烯基能够产生导电活性物质的添加物按质量百分比混合均匀后，烘干制备成混合粉末，然后用有机溶剂将它们溶解得混合液；

（2）聚偏氟乙烯复合膜制备

将步骤（1）中溶解有聚偏氟乙烯基和与其能够产生导电活性物质的添加物混合溶液涂敷在衬底上，或倾倒在衬底上，然后烘干制备成聚偏氟乙烯复合膜；

（3）对聚偏氟乙烯复合膜进行活化处理得电极材料

通过物理化学过程对步骤（2）所得的聚偏氟乙烯复合膜进行活化处理，从而得到扣式超级电容器的电极材料；

（4）制备扣式超级电容器

以聚偏氟乙烯基复合膜为电极材料，将电极材料和隔膜，按照电极/隔膜/电极的顺序放置于扣式电池壳负极盖内，并向电池壳负极盖内注入电解液，再将电池壳正极盖扣在负极盖上；将扣式器件在电池封装机上封装，即制得扣式超级电容器。

9.权利要求8制备方法制备的扣式超级电容器，其特征在于是以聚偏氟乙烯复合膜电极材料为电极；采用导电的柔性衬底石墨纸、泡沫镍、铝箔或导电纤维布作集流体、其电池壳负极盖内注入的电解液为无机电解液、或有机电解液。

10.一种聚偏氟乙烯基卷绕式超级电容器制备方法，其特征在于包括以下具体步骤：

（1）聚偏氟乙烯混合液制备

将聚偏氟乙烯基和与聚偏氟乙烯基能够产生导电活性物质的添加物按质量百分比混合均匀后，烘干制备成混合粉末，然后用有机溶剂将它们溶解得混合溶液；

（2）聚偏氟乙烯复合膜制备

将步骤（1）中溶解有聚偏氟乙烯基和与其能够产生导电活性物质的添加物混合溶液涂敷在衬底上，或倾倒在衬底上，然后烘干制备成聚偏氟乙烯复合膜；

（3）对聚偏氟乙烯复合膜进行活化处理得电极材料

通过物理化学过程对步骤（2）所得的聚偏氟乙烯复合膜进行活化处理，从而得到卷绕式超级电容器的电极材料；

（4）卷绕式超级电容器毛坯产品的获得

以聚偏氟乙烯基复合膜为电极材料，将电极材料和隔膜，按照电极/隔膜/电极的顺序放置于两柱状导电金属棒之间，进行卷绕，使电极材料紧密的贴近柱状导电金属棒，得毛坯产品；

（5）制备卷绕式超级电容器

将卷绕得到的毛胚产品，放置于具有上下内盖的封装壳内封装；，于封装前注入无机电解液、或有机电解液；即制得卷绕式超级电容器。