[发明专利]高循环石墨烯基纽扣式超级电容器及其制备方法

说明书

本发明公开了一种高循环石墨烯基纽扣式超级电容器及其制备方法，该制备方法包括：1）将活性炭、石墨烯a、导电炭黑、粘结剂、ReO₃@NiCo₂O₄复合材料混合、碾压、冲压制成正电极片和负电极片；2）将导电炭黑、石墨烯b、分散剂、粘结剂、ReO₃@NiCo₂O₄复合材料与水混合制得导电胶液；3）将导电胶液制成隔膜，将导电胶液滴加至电极外壳的内侧，将正电极片、负电极片分别对应安装于正、负电极外壳上且正电极片、负电极片的内缘接触有导电胶液，将组装后的正、负电极干燥，将电解液盐滴加至负极上，将正极、隔膜、负极按照自上而下的顺序进行封装以制得超级电容器。该超级电容器具有优异的比电容和循环稳定性。

技术领域

本发明涉及纽扣式超级电容器，具体地，涉及高循环石墨烯基纽扣式超级电容器及其制备方法。

背景技术

目前，纽扣式超级电容器是一种新型的高效储能器件，具有电流响应时间短、充放电电流大、充放电效率高、宽工作温度范围、循环使用寿命长以及绿色环保等优点，使得其在工业电子、消费类电子器件、UPS、电动玩具、行车记录仪等领域得到了广泛的应用。

现阶段，纽扣式超级电容器主要采用如下工艺制备：将导电胶分别滴加在正负极外壳内侧，然后将一定尺寸的正负极片粘结在外壳上，同时正负电极间通过隔膜进行分离，最后组装成纽扣式超级电容器。但是，实际使用过程由于导电胶、外壳金属、电极片三者属于不同物质的界面接触，纽扣式超级电容器在使用过程中容易出现接触电阻较高、比能量低、循环使用寿命有限等缺陷，进而使得纽扣式超级电容器领域的大规模应用受到了很大程度的限制。

发明内容

本发明的目的是提供一种高循环石墨烯基纽扣式超级电容器及其制备方法，通过该方法制得的石墨烯基纽扣式超级电容器具有优异的比电容和循环稳定性，同时该制备方法工序简单，原料易得。

为了实现上述目的，本发明提供了一种高循环石墨烯基纽扣式超级电容器的制备方法，包括：

1）将活性炭、石墨烯a、导电炭黑、粘结剂、ReO₃@NiCo₂O₄复合材料混合、碾压、冲压制成正电极片和负电极片；

2）将导电炭黑、石墨烯b、分散剂、粘结剂、ReO₃@NiCo₂O₄复合材料与水混合以制得导电胶液；

3）将导电胶液制成隔膜，再将导电胶液滴加至电极外壳的内侧，接着将正电极片、负电极片分别对应安装于正、负电极外壳上且正电极片、负电极片的内缘接触有导电胶液，然后将组装后的正、负电极进行真空干燥处理，再接着将电解液盐滴加至负极上，最后将正极、隔膜、负极按照自上而下的顺序进行封装以制得高循环石墨烯基纽扣式超级电容器；

其中，在步骤1）中，活性炭、石墨烯a、导电炭黑、粘结剂、ReO₃@NiCo₂O₄复合材料的重量比为100：1.5-3：11-15：4-8：1.4-1.9；在步骤2）中，导电炭黑、石墨烯b、分散剂、粘结剂、ReO₃@NiCo₂O₄复合材料的重量比为100：6-9：11-17：3-10：0.4-0.8；导电胶液满足以下条件：固含量为15-20wt%，黏度为4200-5000cps；ReO₃@NiCo₂O₄复合材料中NiCo₂O₄与ReO₃的摩尔比为0.05-0.2：1。

本发明还提供了一种高循环石墨烯基纽扣式超级电容器，该高循环石墨烯基纽扣式超级电容器通过上述的制备方法制备而得。