[发明专利]一种加入改性石墨烯导电剂软包式超级电容器制备方法

说明书

本发明提供了一种加入改性石墨烯导电剂软包式超级电容器制备方法，包括：1）选择将粘结剂通过玛瑙研钵研磨；2）将所述粘结剂与加入改性石墨烯导电剂混合；3）将混合料放入球磨机，并加入有机溶剂；4）将泡沫镍平铺在涂膜机上吸附平整，使电极材料均匀涂抹在集流体上；5）裁割好的极片与隔膜卷绕并压紧，进行封装；6）将上述软包进入真空预封机中二次封装，即得到所述加入改性石墨烯导电剂的软包式超级电容器。本发明首次成功制备出具有改性石墨烯导电剂的软包式超级电容器，极大地提高了超级电容器的电导率，降低了超级电容器的等效串联电阻，从而提高了超级电容器的能量和功率密度，表现出良好的功率特性和电流响应。

技术领域

本实施例涉及电化学技术领域，具体地说，本发明涉及一种加入改性石墨烯导电剂的软包式超级电容器及其制备方法。

背景技术

能源和环境是21世纪人们关心的两大重要问题，对于能源的合理和绿色使用也越来越重要。现代科技社会要求大规模的使用和存储能量，这些能量的实现必须经过使用大大小的电能系统。电能以两种方式进行存储：一种是电池燃料的化学能，存储于电池系统里；另一种是将正电荷和负电荷在外加偏压下置于两个相对的基板上来存储能量。但对于现在流行的电池系统，如铅酸电池、锂电池还有燃料电池等都有着成本高、寿命短、续航里程段和充电时间长等问题。而对于传统电容器而言，不仅容量小、而且循环寿命低。因此人们迫切需要发明一种成本低、容量高、寿命长及安全性能高的电能储存装置。近年来，超级电容器以其快速充放电、高的功率密度和能量密度以及超长的循环寿命受到广泛关注，有望成为新一代主要储能装置。从我国上海地区连续几年举办的关于超级电容器的展览会上可以看出超级电容器有着很好的发展前景，因此对于超级电容器的进一步探讨有着的很大研究价值。

超级电容器是一种电能储存装置，利用双电层机理或者赝电容机理存储电荷。超级电容器在绿色能源、军事运用、后备电源有着非常广泛的应用。活性炭、导电聚合物等活性材料有着优良的电化学性能，本论文针对活性炭、导电聚合物及其复合活性材料在扣式超级电容器电极中的应用开展研究。另外，超级电容器还具有充放电效率高、安全等特点，可以作为大功率脉冲电源。

超级电容器根据储能原理可分为双电层电容和法拉第准电容两种类型，双层电容电荷储存发生在电极与电解质所形成的双电层上，因而，能量密度较低，但功率密度大，放电能力强；而法拉第电容器电荷存储是基于欠电位沉积、电化学吸附、脱附和氧化还原产生的电荷迁移，电荷存储不仅发生在电极表面，而且出现在电极内部的体相中，因而，能量密度高，电容量大。但现有的超级电容器大多以多孔活性炭为电极材料，通过增大比表面积实现双电层电荷的存储，尽管功率密度可达电池的10倍以上，但能量密度不及电池的十分之一，严重制约着超级电容器的推广应用。

发明内容

本发明的目的是提供一种制备加入改性石墨烯导电剂的软包式的超级电容器。

为实现上述发明目的，本发明提供的软包式超级电容器制备方法包括下列步骤：

1）选择一种改性石墨烯导电剂；

2）将粘结剂放入玛瑙研钵中研磨成均匀浆料，与所述步骤1）中的导电剂，电极材料混合并加入易挥发有机溶剂中，其中，将粘结剂与易挥发有机溶剂中共同倒入玛瑙研钵中，研磨30-90分钟；

3）将上述混料放入球磨机中球磨成均匀细腻的浆料；

其中，将混料称量，并加入相同质量的玛瑙球，放入球磨机在转速为850转的情况下，设定正转15分钟，反转15分钟，球磨1h-3h；

4）将上述浆料均匀涂抹在平整且平铺在涂膜机真空板上的泡沫镍上，待易挥发的有机溶剂完全挥发，其中，涂膜厚度在15μm-40μm，涂膜速度在1m-3m/min；

5）将上述极片按照尺寸裁片并与隔膜进行卷绕，其中，将极片裁宽度裁剪成56mm-58mm，窄于隔膜宽度2mm-4mm；极片长度39cm-45cm，与卷绕机卷针宽度成比例；