[實用新型]具有導電涂層的電極及超級電容器

有效

• 申請號: 201720214046.2
• 申請日: 2017-03-07
• 公開（公告）號: CN206505837U
• 公開（公告）日: 2017-09-19
• 發明（設計）人: 楊龍
• 申請（專利權）人: 上海雋騰新能源股份有限公司
• 主分類號: H01G11/06
• 分類號: H01G11/06;H01G11/28;H01G11/36
• 代理公司: 上海翼勝專利商標事務所(普通合伙)31218
• 代理人: 翟羽,高翠花

技術領域

本實用新型涉及電極制備領域，尤其涉及一種具有導電涂層的電極及超級電容器。

背景技術

電極是超級電容器的重要組成部分，是發揮其性能的關鍵部件之一。電極通常由集流體和活性物質通過粘接劑粘合在一起形成復合體。為了提高體系的輸出功率特性，往往通過降低粘結劑含量、減厚活性層厚度等手段來降低電極內阻，從而提高功率輸出特性。然而，降低粘結劑含量往往導致集流體與電極活性層結合不牢，循環壽命不佳；減厚活性層厚度的確能有效提高體系的功率特性，但負面因素是同時降低了體系的能量比特性。

實用新型內容

本實用新型所要解決的技術問題是，提供一種具有導電涂層的電極及超級電容器，其提升體系的循環穩定性，大大降低電極內阻和降低制作成本，顯著提高超級電容器電極的體積容量和功率密度，可實現工業化生產。

為了解決上述問題，本實用新型提供了一種具有導電涂層的電極，包括集流體及活性物質層，所述集流體包括集流體基體及設置在所述集流體基體表面的石墨烯導電涂層，所述石墨烯導電涂層的厚度為1~2微米，所述活性物質層設置在所述石墨烯導電涂層的表面。

本實用新型還提供一種超級鋰離子電容器，包括包裝殼體、一第一電極、一第二電極、一隔膜以及一電解質，所述電解液及所述隔膜夾置于所述第一電極及所述第二電極之間，所述第一電極、第二電極、隔膜以及電解質置于所述包裝殼體內，所述第一電極及所述第二電極至少其中之一為上述的電極。

本實用新型的優點在于，在集流體基體表面制作石墨烯導電涂層，且石墨烯導電涂層的厚度控制在1~2微米，該石墨烯導電涂層一方面有利于集流體與活性層直接的物理結合，另一方面，該導電涂層有利于阻隔電解液對集流體的電化學腐蝕，從而有利于提升體系的循環穩定性，漿料中不含粘結劑，可大大降低電極內阻和降低制作成本，顯著提高超級電容器電極的體積容量和功率密度，可實現工業化生產，對降低超級電容器的制造成本大有裨益，具有很好的應用前景。

附圖說明

圖1是本實用新型具有導電涂層的電極的結構示意圖。

具體實施方式

下面結合附圖對本實用新型提供的具有導電涂層的電極及超級電容器的具體實施方式做詳細說明。

本實用新型提供一種有導電涂層的電極，參見圖1所示，所述電極包括集流體1及活性物質層2。所述活性物質層2為現有的電極活性層，其可以包括粘結劑、導電劑及活性物質等材料。所述集流體1包括集流體基體10及設置在所述集流體基體10表面的石墨烯導電涂層11。所述集流體基體10可由鋁、銅、鎳、不銹鋼或其復合材料制成，其為現有結構。所述石墨烯導電涂層11的厚度為1~2微米，例如1微米、1.2微米、1.5微米、1.7微米或2微米。在本實用新型中，在集流體表面設置石墨烯導電涂層，該導電涂層一方面有利于集流體與活性層直接的物理結合，另一方面，該導電涂層有利于阻隔電解液對集流體的電化學腐蝕，從而有利于提升體系的循環穩定性。且所述石墨烯導電涂層的厚度為1~2微米，厚度如此之薄，可進一步提高體系的輸出特性，大大降低電極內阻和降低制作成本，顯著提高超級電容器電極的體積容量和功率密度，可實現工業化生產，對降低超級電容器的制造成本大有裨益，具有很好的應用前景。若導電涂層較厚，例如達5～8μm左右，會整體上降低了體系的輸出特性，影響電極性能。

所述電極的集流體1的制作包括如下步驟：

步驟 S10、提供一集流體基體及一石墨烯導電漿料。

所述集流體基體10為現有的集流體基體，例如，所述集流體基體由鋁、銅、鎳、不銹鋼或其復合材料制成。優選地，在涂覆石墨烯導電漿料之前，對所述集流體基體進行清洗。

所述石墨烯導電漿料的制作方法為，將石墨烯材料分散在溶劑中，形成均勻分散的導電漿料。所述溶劑可以為有機溶劑，例如N-甲基吡咯烷酮（NMP）；所述石墨烯材料由單層或n<12的多層石墨烯及其混合物構成。在本具體實施方式中，可通過均質機將石墨烯均勻分散在溶劑中。

步驟S11、將所述石墨烯導電漿料涂覆在集流體基體10上。所述涂覆石墨烯漿料的方法為噴涂、刮涂或擠壓，本領域技術人員可從現有技術中獲取該些方法具體實施步驟。

步驟S12、干燥所述具有石墨烯導電漿料的集流體基體10，形成具有石墨烯導電涂層11的集流體1。所述干燥方法可以為：在鼓風干燥箱內，在100~120攝氏度溫度下干燥若干時間，所述干燥時間可以為幾分鐘(3-5分鐘)。所述導電涂層的厚度為1~2微米，本實用新型可通過調節涂覆方法等工藝手段來調節導電涂層的厚度。