[發明專利]一種基于PBI?KOH陰離子導電聚合物電解質的全固態超級電容器及其制備方法

有效

• 申請號: 201610035615.7
• 申請日: 2016-01-19
• 公開（公告）號: CN105575676B
• 公開（公告）日: 2017-09-22
• 發明（設計）人: 閆健;徐晨曦;吳玉程;秦清清
• 申請（專利權）人: 合肥工業大學
• 主分類號: H01G11/56
• 分類號: H01G11/56;H01G11/84
• 代理公司: 安徽省合肥新安專利代理有限責任公司34101
• 代理人: 何梅生,盧敏

1.一種基于PBI-KOH陰離子導電聚合物電解質的全固態超級電容器的制備方法，其特征在于：所述全固態超級電容器是以KOH摻雜的PBI陰離子導電聚合物作為電解質、以KOH摻雜的PBI陰離子導電聚合物膜作為隔膜、以Ni(OH)₂納米球作為正極材料、以活性炭、介孔碳或碳納米管作為負極材料，添加集流體后組裝而成；

所述全固態超級電容器的制備方法包括如下步驟：

(1)采用滴落涂布法制備KOH摻雜的PBI陰離子導電聚合物膜

首先將PBI溶解在二甲基乙酰胺中，配制質量分數為5％的PBI溶液，并采用流延法成膜工藝制得PBI陰離子導電聚合物膜；將PBI陰離子導電聚合物膜浸入濃度在1～6M的KOH溶液中，常溫反應10min～10days，取出干燥，即獲得用于作為隔膜的KOH摻雜的PBI陰離子導電聚合物膜；

(2)制備正極漿料

將Ni(OH)₂納米球、導電劑、PBI溶液和粘結劑混合后，加入N-甲基吡咯烷酮，60℃攪拌12h，獲得正極漿料；

(3)制備負極漿料

將負極材料、導電劑、PBI溶液和粘結劑混合后，加入N-甲基吡咯烷酮，60℃攪拌12h，獲得負極漿料；

(4)制備正極片和負極片

將正極漿料均勻涂覆在極片上，60℃下烘干后，再在100℃下烘干12h，獲得正極片；將負極漿料均勻涂覆在極片上，60℃下烘干后，再在100℃下烘干12h，獲得負極片；分別在正極片和負極片的表面滴50～500μL cm^-2濃度為6M的KOH，然后晾干；

(5)組裝

按照集流體、正極片、隔膜、負極片、集流體的順序進行組裝，即獲得非對稱型全固態超級電容器。

2.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于：所述KOH摻雜的PBI陰離子導電聚合物膜的厚度為7.5～50μm之間。

3.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于：所述粘結劑為PVDF，所述導電劑為導電碳黑。

4.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于：所述集流體為不銹鋼網。

5.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于：所述極片為碳紙。