[发明专利]超级电容器纸质基板用导电增强液、纸质基板及制备方法

说明书

本申请涉及纸基超级电容器领域，具体公开了一种超级电容器纸质基板用导电增强液、纸质基板及制备方法。导电增强液按重量百分比计包括：导电聚合物81%~90%、助溶剂2%~5%、润湿剂1%~3%、流动助剂5%~9%、导电促进剂2%~4%，所述助溶剂为单元醇和/或多元醇，所述润湿剂为聚乙二醇，所述流动助剂为糖醇，所述导电促进剂为硫酸酯和/或碳酸酯；纸质基板表面涂有该导电增强液。本申请的导电增强液导电性能优异，可在纸质基板上形成导电膜，从而大大提高纸质基板的导电性能，且纸质基板的制备工艺简单，生产成本低。

技术领域

本申请涉及纸基超级电容器领域，更具体地说，它涉及一种超级电容器纸质基板用导电增强液、纸质基板及制备方法。

背景技术

超级电容器是一种介于电池与常规电容器之间的用于储存电能的储能装置，是通过电极与电解质之间形成的界面双层来存储能量的新型元器件。

超级电容器的电极多采用金属基板制成，通过在金属基板上覆盖或附着活性电极材料而制成。但是金属基板电极的柔韧性较差，在制造卷绕式超级电容器时，活性电极材料容易从金属基板上脱落，导致电极的导电性能变差。基于此，相关技术中开始采用纸张来作为超级电容器的电极基板，相比于金属基板电极，纸质基板电极不仅柔韧性好，在卷绕时活性电极材料不易脱落，并且生产成本低。

但是相比于金属基板，纸质基板的导电性能差，随着超级电容器的发展，对于超级电容器的性能要求也越来越高，仅通过在纸质基板上覆盖或附着活性电极材料已无法满足超级电容器对于电极导电性能的需求，因此，如何提高纸质基板的导电性能是一个亟需解决的问题。

发明内容

为了提高纸基超级电容器纸质基板的导电性能，本申请提供一种超级电容器纸质基板用导电增强液、纸质基板及制备方法。

第一方面，本申请提供一种超级电容器纸质基板用导电增强液，采用如下的技术方案：

一种超级电容器纸质基板用导电增强液，其特征在于，包括以下重量百分比的组分：

导电聚合物：81％～90％；

助溶剂：2％～5％；

润湿剂：1％～3％；

流动助剂：5％～9％；

导电促进剂：2％～4％；

所述助溶剂为单元醇和/或多元醇，所述润湿剂为聚乙二醇，所述流动助剂为糖醇，所述导电促进剂为硫酸酯和/或碳酸酯。

通过采用上述技术方案，导电增强液的主要成分为具有优异导电性能的导电聚合物，导电促进剂分子中的甲基、巯基、羰基可以与其它化合物分子的羟基、巯基、胺基或亚胺基的酸式H原子在碱性条件下进行交换，提升导电聚合物的极化程度，从而增加导电聚合物分子的导电性能，助溶剂、润湿剂以及流动助剂的分子中均含有羟基基团，在同一体系中分子相互间可形成氢键而产生亲和力，从而产生的协同效应使导电增强液体系保持稳定，以便在涂覆至纸质基板的表面后形成导电薄膜，大大提高纸质基板的导电性能；并且，助溶剂还有利于促进各组分更好地溶解混合，提高体系的混合均匀度；流动助剂还能够改善体系的流动性，使导电增强液更容易在纸质基板上形成导电薄膜并将纸质基板包覆住，从而更全面地提高纸质基板的导电性能；润湿剂还用于增强导电增强液在纸质基板上形成的导电薄膜的强度，使纸质基板在卷绕时不易破裂，保持优异的导电性能，并且聚乙二醇类物质与导电聚合物之间会产生内聚作用(如氢键)，与纸质基板上的亲水基团之间会产生附着力作用，从而使导电聚合物更易于附着在纸质基板上，不易脱落，使纸质基板保持稳定的导电性能。

优选的，所述导电聚合物为聚噻吩、聚磺酸、聚吡咯、聚苯硫醚、聚乙炔、聚苯胺、聚3,4-乙烯二氧噻吩-聚苯乙烯磺酸(PEDOT-PSS)水性分散液中的一种或几种的组合。

优选的，所述导电聚合物为聚3,4-乙烯二氧噻吩-聚苯乙烯磺酸(PEDOT-PSS)水性分散液。