[發明專利]復合型固體電解電容器電極片及其制備方法有效

申請號：	201110144713.1	申請日：	2011-05-31
公開（公告）號：	CN102810401A	公開（公告）日：	2012-12-05
發明（設計）人：	周明杰;王要兵	申請（專利權）人：	海洋王照明科技股份有限公司;深圳市海洋王照明技術有限公司
主分類號：	H01G9/04	分類號：	H01G9/04;H01G9/15
代理公司：	廣州華進聯合專利商標代理有限公司 44224	代理人：	何平
地址：	518100 廣東省深***	國省代碼：	廣東;44
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摘要：
搜索關鍵詞：	復合型固體電解電容器電極及其制備方法
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【說明書】：

技術領域

本發明涉及一種電極片，尤其涉及一種復合型固體電解電容器電極片以及制備方法。

背景技術

固體電容器主要分為二氧化錳、TCNQ等有機小分子和PEDOT等有機高分子固體電容器。在電解電容中，傳統的鋁電解電容由是以電解液作為介電材料，這種電容器擺脫不了因為物理特性而受熱膨脹，出現漏液的危險現象，讓鋁電解電容器面臨著前所未有的壓力和挑戰；另外，傳統鋁電解電容采用二氧化錳作為陰極材料，除了由于電壓問題容易出現燃燒的危險之外，更因為環保問題使得未來市場大幅受限。

有機半導體TCNQ是一種氰化物，在高溫時容易揮發出劇毒的氰氣，因此，也就限制了TCNQ應用。高分子產品PEDOT作為陰極材料的固體電容器，其生產成本高，也就限制了PEDOT的應用。

發明內容

本發明的目的在于提供一種安全性能好、無毒，且生產成本低的復合型固體電解電容器電極片

本發明的技術方案如下：

一種復合型固體電解電容器電極片，其結構為鋁/三氧化二鋁-鈦酸鋇/石墨烯，該復合型固體電解電容器電極片的電導率為15000～50000s/m；其中，復合型固體電解電容器電極片中，三氧化二鋁的厚度為720～900nm。

本發明的另一目的在于提供復合型固體電解電容器電極片的制備方法，其步驟如下：

S1、將鋁箔或鋁網浸入盛有鈦酸鋇納米粉體的懸浮液的容器中，然后真空氛圍下于500-700℃熱處理0.5-12h，得到涂覆鈦酸鋇的鋁箔或鋁網；

S2、將氧化石墨烯溶于水溶液中，制得電解液；其中，氧化石墨烯的摩爾濃度為1～3mol/L；

S3、將步驟S1制得的涂覆鈦酸鋇的鋁箔或鋁網作為電極插入步驟S2制得的電解液中，并在電極上通以1～10mA的直流電流，通電時間為1～24h，得到鋁/鈦酸鋇/氧化石墨烯電極片；

S4、將步驟S3制得的鋁/鈦酸鋇/氧化石墨烯電極片置于真空氛圍中、80～300℃下烘烤2～24h，制得鋁/鈦酸鋇/石墨烯電極片；

S5、采用陽極氧化法，在步驟S4得到的鋁/鈦酸鋇/石墨烯電極片上通過直流電壓，通電時間為0.5～2h后，鋁直接氧化成三氧化二鋁，制得結構為鋁/三氧化二鋁-鈦酸鋇/石墨烯的所述復合型固體電解電容器電極片；其中，所述直流電壓的電壓值為固體電解電容器額定電壓值的135～200％，即三氧化二鋁的厚度大約每伏形成的電壓為1.2～1.5nm，且該三氧化二鋁的厚度約為720～900nm。

上述制備方法中，步驟S2中，所述氧化石墨采用下述步驟制得：

S21、將質量比2∶1∶1的石墨粉、過硫酸鉀、五氧化二磷加入濃硫酸中，攪拌，隨后冷卻、過濾，并洗滌濾物至中性，干燥，備用；

S22、將步驟S21干燥后的濾物加入0℃的濃硫酸中，隨后加入高錳酸鉀，攪拌；接著依次加入去離子水和質量濃度為30％的雙氧水溶液，攪拌混合為混合溶液；其中，高錳酸鉀的質量為石墨粉質量的3倍；

S23、過濾步驟S22的混合溶液，并用質量濃度為10％的鹽酸洗滌、抽濾、干燥濾物，最后得到氧化石墨烯。

本發明提供的復合型固體電解電容器電極片，用石墨烯取代傳統的導電高分子電解質材料，可以很好的提高產品的穩定性和一致性；且該電極片制備工藝簡單、成本低廉、適合工業化生產。

附圖說明

圖1為本發明鋁/三氧化二鋁-鈦酸鋇/石墨烯電極片的SEM圖；其中，掃面電鏡型號：FESEM，Hitachi?S-4300；加速電壓：10-15KV；

圖2為本發明鋁/三氧化二鋁-鈦酸鋇/石墨烯電極片的截面SEM圖；其中，掃面電鏡型號：FESEM，Hitachi?S-4300；加速電壓：10-15KV；

圖3為本發明鋁/三氧化二鋁-鈦酸鋇/石墨烯電極片的制備工藝流程圖。

具體實施方式

本發明提供的一種復合型固體電解電容器電極片，如圖1和2所示，其結構為鋁/三氧化二鋁-鈦酸鋇/石墨烯，該復合型固體電解電容器電極片的電導率為15000-50000s/m；其中，三氧化二鋁的厚度為720～900nm。

本發明提供的上述復合型固體電解電容器電極片的制備方法，其步驟如下：