[实用新型]具有导电涂层的电极及超级电容器

说明书

技术领域

本实用新型涉及电极制备领域，尤其涉及一种具有导电涂层的电极及超级电容器。

背景技术

电极是超级电容器的重要组成部分，是发挥其性能的关键部件之一。电极通常由集流体和活性物质通过粘接剂粘合在一起形成复合体。为了提高体系的输出功率特性，往往通过降低粘结剂含量、减厚活性层厚度等手段来降低电极内阻，从而提高功率输出特性。然而，降低粘结剂含量往往导致集流体与电极活性层结合不牢，循环寿命不佳；减厚活性层厚度的确能有效提高体系的功率特性，但负面因素是同时降低了体系的能量比特性。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是，提供一种具有导电涂层的电极及超级电容器，其提升体系的循环稳定性，大大降低电极内阻和降低制作成本，显著提高超级电容器电极的体积容量和功率密度，可实现工业化生产。

为了解决上述问题，本实用新型提供了一种具有导电涂层的电极，包括集流体及活性物质层，所述集流体包括集流体基体及设置在所述集流体基体表面的石墨烯导电涂层，所述石墨烯导电涂层的厚度为1~2微米，所述活性物质层设置在所述石墨烯导电涂层的表面。

本实用新型还提供一种超级锂离子电容器，包括包装壳体、一第一电极、一第二电极、一隔膜以及一电解质，所述电解液及所述隔膜夹置于所述第一电极及所述第二电极之间，所述第一电极、第二电极、隔膜以及电解质置于所述包装壳体内，所述第一电极及所述第二电极至少其中之一为上述的电极。

本实用新型的优点在于，在集流体基体表面制作石墨烯导电涂层，且石墨烯导电涂层的厚度控制在1~2微米，该石墨烯导电涂层一方面有利于集流体与活性层直接的物理结合，另一方面，该导电涂层有利于阻隔电解液对集流体的电化学腐蚀，从而有利于提升体系的循环稳定性，浆料中不含粘结剂，可大大降低电极内阻和降低制作成本，显著提高超级电容器电极的体积容量和功率密度，可实现工业化生产，对降低超级电容器的制造成本大有裨益，具有很好的应用前景。

附图说明

图1是本实用新型具有导电涂层的电极的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型提供的具有导电涂层的电极及超级电容器的具体实施方式做详细说明。

本实用新型提供一种有导电涂层的电极，参见图1所示，所述电极包括集流体1及活性物质层2。所述活性物质层2为现有的电极活性层，其可以包括粘结剂、导电剂及活性物质等材料。所述集流体1包括集流体基体10及设置在所述集流体基体10表面的石墨烯导电涂层11。所述集流体基体10可由铝、铜、镍、不锈钢或其复合材料制成，其为现有结构。所述石墨烯导电涂层11的厚度为1~2微米，例如1微米、1.2微米、1.5微米、1.7微米或2微米。在本实用新型中，在集流体表面设置石墨烯导电涂层，该导电涂层一方面有利于集流体与活性层直接的物理结合，另一方面，该导电涂层有利于阻隔电解液对集流体的电化学腐蚀，从而有利于提升体系的循环稳定性。且所述石墨烯导电涂层的厚度为1~2微米，厚度如此之薄，可进一步提高体系的输出特性，大大降低电极内阻和降低制作成本，显著提高超级电容器电极的体积容量和功率密度，可实现工业化生产，对降低超级电容器的制造成本大有裨益，具有很好的应用前景。若导电涂层较厚，例如达5～8μm左右，会整体上降低了体系的输出特性，影响电极性能。

所述电极的集流体1的制作包括如下步骤：

步骤 S10、提供一集流体基体及一石墨烯导电浆料。

所述集流体基体10为现有的集流体基体，例如，所述集流体基体由铝、铜、镍、不锈钢或其复合材料制成。优选地，在涂覆石墨烯导电浆料之前，对所述集流体基体进行清洗。

所述石墨烯导电浆料的制作方法为，将石墨烯材料分散在溶剂中，形成均匀分散的导电浆料。所述溶剂可以为有机溶剂，例如N-甲基吡咯烷酮（NMP）；所述石墨烯材料由单层或n<12的多层石墨烯及其混合物构成。在本具体实施方式中，可通过均质机将石墨烯均匀分散在溶剂中。

步骤S11、将所述石墨烯导电浆料涂覆在集流体基体10上。所述涂覆石墨烯浆料的方法为喷涂、刮涂或挤压，本领域技术人员可从现有技术中获取该些方法具体实施步骤。

步骤S12、干燥所述具有石墨烯导电浆料的集流体基体10，形成具有石墨烯导电涂层11的集流体1。所述干燥方法可以为：在鼓风干燥箱内，在100~120摄氏度温度下干燥若干时间，所述干燥时间可以为几分钟(3-5分钟)。所述导电涂层的厚度为1~2微米，本实用新型可通过调节涂覆方法等工艺手段来调节导电涂层的厚度。