[发明专利]一种柔性可折叠超级电容器及其制备方法在审
| 申请号: | 201910905560.4 | 申请日: | 2019-09-24 |
| 公开(公告)号: | CN110718402A | 公开(公告)日: | 2020-01-21 |
| 发明(设计)人: | 刘先斌;邹帅;吴子平;尹艳红;黎业生 | 申请(专利权)人: | 江西理工大学 |
| 主分类号: | H01G11/84 | 分类号: | H01G11/84;H01G11/68;H01G11/70;H01G11/86 |
| 代理公司: | 11401 北京金智普华知识产权代理有限公司 | 代理人: | 杨采良 |
| 地址: | 341000 江*** | 国省代码: | 江西;36 |
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| 摘要: | |||
| 搜索关键词: | 超级电容器 碳纳米管 集流体 制备 复合电极 可折叠 宏观 组装 便携式电子设备 电化学性能 活性物质层 能源存储器 一体化复合 表面负载 封装工艺 活性物质 界面结构 任意弯曲 体积能量 电极 电解液 折叠 裁片 叠片 构建 注液 传导 焊接 嵌入 离子 应用 储存 扩散 一体化 保证 开发 合作 | ||
1.一种基于碳纳米管宏观膜近一体化电极的柔性可折叠超级电容器制备方法,其特征在于,所述基于碳纳米管宏观膜近一体化电极的柔性可折叠超级电容器制备方法选择碳纳米管宏观膜作为集流体,表面负载活性物质构建近一体化复合电极;
然后通过干燥、裁片、焊接、叠片、组装、注液和封装工艺制备柔性可折叠超级电容器。
2.如权利要求1所述的基于碳纳米管宏观膜近一体化电极的柔性可折叠超级电容器制备方法,其特征在于,所述复合电极是通过涂布法、静电纺丝、液相法、电化学沉积法工艺制备。
3.如权利要求1所述的基于碳纳米管宏观膜近一体化电极的柔性可折叠超级电容器制备方法,其特征在于,所述基于碳纳米管宏观膜近一体化电极的柔性可折叠超级电容器制备方法具体包括:
第一步,极片制备:首先将活性物质、导电剂和粘结剂按照8:1:1的比例称量,然后将粘结剂加入到N,N-二甲基甲酰胺溶剂中,放在100-120℃高温下加速溶解,当粘结剂充分溶解后,继续加入活性物质和导电剂进行搅拌,将混合好的原料放入玛瑙罐,放置于行星球磨机中,球磨12h后制备成黏稠度合适的浆料,然后将浆料均匀涂覆在铺平的碳纳米管宏观膜集流体表面,最后将极片放置于干燥箱中干燥;
第二步,超级电容器组装:将上述干燥好的极片按照固定尺寸大小进行裁剪、极耳焊接,然后依次按照极片、隔膜、极片叠片,最后用外包装膜进行组装得到超级电容器;
第三步,超级电容器注液与封装:往上述制备的超级电容器中注入电解液,静止24小时后进行抽气封装,得到最后的超级电容器。
4.如权利要求3所述的基于碳纳米管宏观膜近一体化电极的柔性可折叠超级电容器制备方法,其特征在于,第一步中,碳纳米管宏观膜有序或者无序排列形成的多孔结构用于吸附储存电解液。
5.如权利要求3所述的基于碳纳米管宏观膜近一体化电极的柔性可折叠超级电容器制备方法,其特征在于,第一步中,电极由碳纳米管宏观膜集流体与活性物质相互嵌入锚合形成近一体化复合电极结构。
6.如权利要求3所述的基于碳纳米管宏观膜近一体化电极的柔性可折叠超级电容器制备方法,其特征在于,第一步中,活性物质采用活性炭、石墨烯、导电聚合物和金属化合物;所述导电聚合物包括聚苯胺、聚吡咯和聚噻吩;金属化合物包括二氧化锰、氧化钌和碳化钛。
7.如权利要求3所述的基于碳纳米管宏观膜近一体化电极的柔性可折叠超级电容器制备方法,其特征在于,第一步中,碳纳米管宏观膜的厚度1-50μm;面密度在=0.1-1mg/cm2。
8.如权利要求3所述的基于碳纳米管宏观膜近一体化电极的柔性可折叠超级电容器制备方法,其特征在于,第一步中,活性物质的涂覆厚度在10-200μm,负载量在1-20mg/cm2。
9.如权利要求3所述的基于碳纳米管宏观膜近一体化电极的柔性可折叠超级电容器制备方法,其特征在于,第二步中,电极裁片尺寸20cm×20cm;
第三步中,超级电容器能量密度高于50Wh/kg;工作截止电压为2.7V。
10.一种利用权利要求1~9任意一项所述基于碳纳米管宏观膜近一体化电极的柔性可折叠超级电容器制备方法制备的基于碳纳米管宏观膜近一体化电极的柔性可折叠超级电容器。
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