[发明专利]一种超级电容器及其制备方法

权利要求书

1.一种超级电容器，其特征在于：包括电极、隔膜、电解液和封装外壳，所述电容器芯通过电极叠层或卷绕形成。

2.根据权利要求1所述的一种超级电容器，其特征在于：所述封装外壳为塑料封装外壳或金属封装外壳。

3.根据权利要求1所述的一种超级电容器，其特征在于：所述电极由多孔碳质材料复合制成。

4.根据权利要求1或3所述的一种超级电容器，其特征在于：所述电极为由活性碳、碳纳米管或石墨烯与氧化钌复合而成的材料复合制成。

5.根据权利要求4所述的一种超级电容器，其特征在于：所述电极为由石墨烯与氧化钌复合而成的材料复合制成。

6.根据权利5所述的一种超级电容器，其特征在于：所述由活性碳、碳纳米管或石墨烯与氧化钌复合而成的复合材料通过印刷、涂覆、打印等方式负载在钽基集流体上，热压而成。

7.根据权利6所述的一种超级电容器，其特征在于：所述粘结剂为聚四氟乙烯、聚偏氟乙烯、羧甲基纤维素或聚乙烯醇。

8.根据权利要求1所述的一种超级电容器，其特征在于：所述隔膜为聚丙烯多孔膜。

9.根据权利要求1所述的一种超级电容器，其特征在于：所述电解液为H₂SO₄水溶液。

10.一种如权利要求1所述的超级电容器的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：

（1）将0.5g氧化石墨放入烧杯中，加入200ml去离子水，超声1小时得棕黄色均一透明、均匀分散的氧化石墨烯胶体溶液，进入下一步骤；

（2）将氧化石墨烯胶体溶液放入500ml三颈瓶中，水浴80℃加热，加入5.5g硼氧化钠还原2-3小时，最后得到黑色絮状沉淀，将沉淀物进行洗涤、抽滤、干燥后得到石墨烯粉末，进入下一步骤；

（3）将5mol/L的RuCL₃·XH₂O溶于乙醇水溶液中，缓慢加入NH₄HCO₃水溶液，控制PH值在5-5.5之间，经过充分搅拌10至20小时，过滤或离心分离、纯水冲洗至PH值为中性，将过滤后得到的滤饼在200-300℃热处理8-12小时，获得无定形氧化钌纳米粉末，进入下一步骤；

（4）再将石墨烯与RuO₂·XH₂O粉末以1:1的比例混合碾磨8-12小时形成石墨烯—氧化钌复合物，进入下一步骤；

（5）将复合物、导电石墨、聚四氟乙烯以85:10:5的比例混合调制成浆料，热压在钽箔上，形成超级电容器复合电极，再以聚丙烯多孔膜为隔膜，以38%H₂SO₄水溶液为电解液组装成超级电容器。