[发明专利]一种低内阻、高比能石墨烯基纽扣式超级电容器的制备方法

摘要

本发明提供了一种低内阻、高比能石墨烯基纽扣式超级电容器的制备方法，其特征在于：所述的低内阻、高比能石墨烯基纽扣式超级电容器通过电极制备、导电胶液制备、纽扣式超级电容器制备等工序加工完成。本发明通过添加石墨烯，实现了低内阻、高比容量石墨烯基纽扣式超级电容器的制备，降低了超级电容器的制备工艺，将石墨烯分别以粉态、液态两种方式添加在电极与导电胶中，从而避免了石墨烯团聚的不良现象，同时，在纽扣式超级电容器的制备过程中通过引入高导电性、高纯度石墨烯材料，从而不仅提升了超级电容器的比容量、也能够降低超级电容器的内阻值，此外，由于电极制备过程无任何水分的加入，从而避免了超级电容器内部电极的腐蚀和气体生成。

主权项

1.一种低内阻、高比能石墨烯基纽扣式超级电容器的制备方法，其特征在于，所述的制 备方法采用以下步骤：一.电极制备：①.取料：将活性炭、石墨烯a、导电炭黑、粘结剂a按照质量比为(70‑85):(5‑10):(3‑ 10):(3‑10)进行称量，称量后进行混合，制得混合原料；②.分散：将混合原料置于高速粉体剪切分散机中，在温度为50‑90℃、剪切转速为 3000‑5000rpm的条件下进行均匀混合，制得混合颗粒；③.碾压：将混合颗粒在100‑150℃的条件下进行碾压，通过控制碾压辊之间的间隙控 制电极片的厚度，经过横向、纵向两次碾压后即可获得电极片；④.冲压：将所得电极片冲切可得到正负电极片；二.导电胶液制备：①.取料：将石墨烯b、导电炭黑、分散剂、粘结剂b按照质量比为(10‑20):(70‑85):(3‑ 5):(2‑5)进行称量，制得混合料；②.分散：将混合料均匀分散于去离子水中，经6000‑8000cps的高速分散机处理后即可 得到石墨烯导电胶液，控制石墨烯导电胶液的固含量在5‑10wt%，石墨烯导电胶液的黏度控 制在2000‑4000cps之间；三.纽扣式超级电容器制备：将正负电极外壳内侧中间部位滴加上述石墨烯导电胶液，制得隔膜，然后将正负电极 片分别均匀粘贴于正负外壳上，制备过程需保证正负电极片贴近正负电极外壳的一侧均接 触有石墨烯导电胶液，待正负电极均干燥后，将其进行真空干燥处理，向负极滴加电解液盐 后，将干燥完成的正极、隔膜、负极按照从上至下的顺序进行封装即可得到纽扣式超级电容 器；其中，所述的石墨烯a，其层数设置为3‑10层，导电率大于100S/cm，比表面积大于 200m2/g，杂质含量低于0.1wt%；所述的石墨烯b为单层石墨烯，导电率大于5000S/cm，比表面积小于100m2/ g，杂质含量低于0.1wt%；所述的粘结剂a为聚四氟乙烯(PTFE)、丁苯橡胶(SBR)、聚偏氟乙烯(PVDF) 中的一种或多种混合而成；所述的粘结剂b为聚四氟乙烯(PTFE)、丁苯橡胶(SBR)中的一种或多种混合而成。