[發(fā)明專利]聚偏氟乙烯基電極材料及其超級電容器的制備方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210310195.0
• 申請日: 2012-08-28
• 公開（公告）號: CN102842437A
• 公開（公告）日: 2012-12-26
• 發(fā)明（設計）人: 朱基亮;汪忠興;孫平;曾子繁
• 申請（專利權）人: 四川大學
• 主分類號: H01G9/058
• 分類號: H01G9/058;H01G9/155
• 代理公司: 成都科海專利事務有限責任公司 51202
• 代理人: 劉雙蘭

1.一種聚偏氟乙烯基扣式與卷繞式超級電容器電極材料的制備方法，其特征在于包括以下工藝步驟：

（1）聚偏氟乙烯混合液制備

將聚偏氟乙烯基和與聚偏氟乙烯基能夠產(chǎn)生導電活性物質(zhì)的添加物按質(zhì)量百分比混合均勻后，烘干制備成混合粉末，然后用有機溶劑將它們?nèi)芙獾没旌弦海?/p>

（2）聚偏氟乙烯復合膜制備

將步驟（1）中溶解有聚偏氟乙烯基和與其能夠產(chǎn)生導電活性物質(zhì)的添加物的混合液涂敷在襯底上，或直接傾倒在襯底上，然后烘干制備成聚偏氟乙烯復合膜；

（3）對聚偏氟乙烯復合膜進行活化處理得電極材料

對步驟（2）所得的復合膜通過物理化學過程進行活化處理，從而得到扣式與卷繞式超級電容器的電極材料。

2.根據(jù)權利要求1所述聚偏氟乙烯基扣式與卷繞式超級電容器電極材料的制備方法，其特征在于所述與聚偏氟乙烯基能夠產(chǎn)生導電活性物質(zhì)的添加物是選自碳酸鉀鹽、或氫氧化鉀。

3.根據(jù)權利要求1所述聚偏氟乙烯基扣式與卷繞式超級電容器電極材料的制備方法，其特征在于所述聚偏氟乙烯基與其能夠產(chǎn)生導電活性物質(zhì)的和添加物的質(zhì)量百分比為99％：1％～50％：50％。

4.根據(jù)權利要求1或2或3所述聚偏氟乙烯基扣式與卷繞式超級電容器電極材料的制備方法，其特征在于所述添加物為碳酸鉀，聚偏氟乙烯基與其質(zhì)量百分比為99％：1％～50％：50％；所述添加物為氫氧化鉀，聚偏氟乙烯基與其質(zhì)量百分比為99％：1％～50％：50％。

5.根據(jù)權利要求1所述聚偏氟乙烯基扣式與卷繞式超級電容器電極材料的制備方法，其特征在于所述的有機溶劑是既能夠溶解聚偏氟乙烯，又相對于添加劑穩(wěn)定的N，N-二甲基甲酰胺（DMF）、或二甲基亞砜（NMP）、或N-甲基吡咯烷酮（DMSO）。

6.根據(jù)權利要求1所述聚偏氟乙烯基扣式與卷繞式超級電容器電極材料的制備方法，其特征在于所述襯底為石墨紙，或?qū)щ娎w維布，或泡沫鎳，或鋁箔，或玻璃。

7.根據(jù)權利要求1所述聚偏氟乙烯基扣式與卷繞式超級電容器的電極材料的制備方法，其特征在于所述對聚偏氟乙烯復合膜的活化處理是：將制備好的聚偏氟乙烯復合膜在80～250℃下熱處理1～120分鐘；或?qū)⒅苽浜玫木燮蚁秃夏ぴ跉溲趸浫芤褐薪?～600分鐘，然后在80～250℃下熱處理1～120分鐘。

8.一種聚偏氟乙烯基扣式超級電容器的制備方法，其特征在于包括以下具體步驟：

（1）聚偏氟乙烯混合液制備

將聚偏氟乙烯基和與聚偏氟乙烯基能夠產(chǎn)生導電活性物質(zhì)的添加物按質(zhì)量百分比混合均勻后，烘干制備成混合粉末，然后用有機溶劑將它們?nèi)芙獾没旌弦海?/p>

（2）聚偏氟乙烯復合膜制備

將步驟（1）中溶解有聚偏氟乙烯基和與其能夠產(chǎn)生導電活性物質(zhì)的添加物混合溶液涂敷在襯底上，或傾倒在襯底上，然后烘干制備成聚偏氟乙烯復合膜；

（3）對聚偏氟乙烯復合膜進行活化處理得電極材料

通過物理化學過程對步驟（2）所得的聚偏氟乙烯復合膜進行活化處理，從而得到扣式超級電容器的電極材料；

（4）制備扣式超級電容器

以聚偏氟乙烯基復合膜為電極材料，將電極材料和隔膜，按照電極/隔膜/電極的順序放置于扣式電池殼負極蓋內(nèi)，并向電池殼負極蓋內(nèi)注入電解液，再將電池殼正極蓋扣在負極蓋上；將扣式器件在電池封裝機上封裝，即制得扣式超級電容器。

9.權利要求8制備方法制備的扣式超級電容器，其特征在于是以聚偏氟乙烯復合膜電極材料為電極；采用導電的柔性襯底石墨紙、泡沫鎳、鋁箔或?qū)щ娎w維布作集流體、其電池殼負極蓋內(nèi)注入的電解液為無機電解液、或有機電解液。

10.一種聚偏氟乙烯基卷繞式超級電容器制備方法，其特征在于包括以下具體步驟：

（1）聚偏氟乙烯混合液制備

將聚偏氟乙烯基和與聚偏氟乙烯基能夠產(chǎn)生導電活性物質(zhì)的添加物按質(zhì)量百分比混合均勻后，烘干制備成混合粉末，然后用有機溶劑將它們?nèi)芙獾没旌先芤海?/p>

（2）聚偏氟乙烯復合膜制備

將步驟（1）中溶解有聚偏氟乙烯基和與其能夠產(chǎn)生導電活性物質(zhì)的添加物混合溶液涂敷在襯底上，或傾倒在襯底上，然后烘干制備成聚偏氟乙烯復合膜；

（3）對聚偏氟乙烯復合膜進行活化處理得電極材料

通過物理化學過程對步驟（2）所得的聚偏氟乙烯復合膜進行活化處理，從而得到卷繞式超級電容器的電極材料；

（4）卷繞式超級電容器毛坯產(chǎn)品的獲得

以聚偏氟乙烯基復合膜為電極材料，將電極材料和隔膜，按照電極/隔膜/電極的順序放置于兩柱狀導電金屬棒之間，進行卷繞，使電極材料緊密的貼近柱狀導電金屬棒，得毛坯產(chǎn)品；

（5）制備卷繞式超級電容器

將卷繞得到的毛胚產(chǎn)品，放置于具有上下內(nèi)蓋的封裝殼內(nèi)封裝；，于封裝前注入無機電解液、或有機電解液；即制得卷繞式超級電容器。