[发明专利]一种基于镍铝水滑石的全固态柔性超级电容器的制备方法

摘要

本发明公开了属于电容器制备领域的一种基于镍铝水滑石的柔性全固态超级电容器及其制备方法。本发明的技术方案为：首先在柔性导电布基底上原位生长NiAl水滑石阵列，然后将碳纳米粒子经一定压强差填充到水滑石阵列的表面，形成具有NiAl-LDH@CNPs结构的电极材料；最后将电极材料进行正负极组装，得到基于镍铝水滑石的柔性全固态超级电容器并对其电容性能进行研究。本发明制备得到的基于镍铝水滑石的柔性全固态超级电容器是以水滑石和碳纳米粒子杂化材料为电极材料的新型可折叠电容器。该电容器具有良好的电容性能、恒流充放电性能等高的电化学性能，此外该超级电容器还具有良好的可折叠性，在不同弯曲程度下，循环伏安曲线基本没有变化。

主权项

一种基于镍铝水滑石的全固态柔性超级电容器的制备方法，其特征在于，其具体工艺步骤为：A：将可溶二价镍盐、可溶三价铝盐、尿素、NH₄F溶解于去离子水中配制成混合盐溶液，其中镍与铝的摩尔比为(1‑3):1，镍与铝的总浓度为2‑4mmol/L，尿素的浓度为50‑80mmol/L，NH₄F的浓度为1‑3mmol/L，超声并搅拌使其混合均匀后倒入高压反应釜中；将导电布依次用丙酮、乙醇、去离子水进行超声清洗后也放入高压反应釜中，于90‑130℃下反应5‑8小时后取出，用去离子水冲洗导电布，烘干后密封保存；B：将蜡烛灰100‑400mg加入到100mL浓度为5‑10mol/L的硝酸溶液中，75‑95℃条件下搅拌氧化反应8‑12小时，最后用去离子水离心洗涤至中性，然后用200‑500mL水分散得到碳纳米粒子胶体溶液；C：将步骤B得到的碳纳米粒子胶体溶液100mL作为滤液，将面积为5‑8cm²步骤A制备得到的生长水滑石的导电布作为滤布，进行减压过滤3‑9次；D：称取KOH、聚乙烯醇溶解于去离子水中，其中聚乙烯醇的质量浓度为0.05‑0.1g/mL，KOH的浓度为0.6‑1M，加热到80‑100℃；然后取两片经过步骤C处理的导电布，仅使具有碳纳米粒子的一面浸入其中5‑10min，取出后常温晾晒4‑8小时，用2‑10MPa的压力将两片具有碳纳米粒子的面相对压合到一起，得到基于镍铝水滑石的全固态柔性超级电容器。