[發明專利]一種MXene紙電極及其制備方法和微型超級電容器及其制備方法

在審

• 申請號: 201810060505.5
• 申請日: 2018-01-22
• 公開（公告）號: CN108257791A
• 公開（公告）日: 2018-07-06
• 發明（設計）人: 張海濤;楊維清;黃海超;儲翔;陳寧俊;王文捷;熊宇威
• 申請（專利權）人: 西南交通大學
• 主分類號: H01G11/30
• 分類號: H01G11/30;H01G11/86;H01G11/84
• 代理公司: 成都超凡明遠知識產權代理有限公司 51258
• 代理人: 劉哲源

一種MXene紙電極及其制備方法和微型超級電容器及其制備方法，其主要涉及導電材料領域。該MXene紙電極的制備方法通過采用噴涂技術，制備MXene紙電極，使得MXene紙電極具備輕薄、柔性和成本低廉的優點；另外，本發明通過突破傳統超級電容器大多需要集流體的弊端，制備紙片支撐的微型超級電容器，使得該微型超級電容器輕薄、柔性好，并且易于實現微型電容器的貼片化功能。因此，上述的MXene紙電極及其制備方法和微型超級電容器及其制備方法具有重要的推廣應用價值和較高的商業價值。

技術領域

本發明涉及導電材料領域，具體而言，涉及一種MXene紙電極及其制備方法和微型超級電容器及其制備方法。

背景技術

現有微型超級電容器的電極技術通常采用刮涂法、絲網印刷、3D打印方法，其所制備的電極通常含有導電集流體，如鋁箔、不銹鋼網和碳纖維布等，但是這些電極通常不但含有添加劑(如導電劑炭黑、粘結劑PTFE或者PVDF)，而且其較為厚重、柔性差、不利于在微型超級電容器中安裝使用以及其成本較高。

發明內容

本發明的目的在于提供一種MXene紙電極，其具有輕薄、柔性、成本低廉的優點。

本發明的另一目的在于提供一種MXene紙電極的制備方法，其加工工藝簡單，加工成本低，且其所加工形成的MXene紙電極具有輕薄、柔性的性能特點。

本發明的另一目的在于提供一種微型超級電容器，其設置有上述的MXene紙電極，其具有上述MXene紙電極的各項優點，并且易于實現微型電容器的貼片化功能。

本發明的另一目的在于提供一種微型超級電容器的制備方法，其制備工藝簡單且成熟，能夠制備出性能穩定且優異的微型超級電容器。

本發明解決其技術問題是采用以下技術方案來實現。

本發明提出一種MXene紙電極的制備方法，其包括：

采用噴涂法將濃度為0.1wt％-10wt％的MXene導電墨水噴涂于紙上，并進行干燥。

本發明提出一種MXene紙電極，其是由上述的MXene紙電極的制備方法制得。

本發明提出一種微型超級電容器的制備方法，其包括：

采用紫外激光冷加工技術，將上述的MXene紙電極加工成叉指電極；

采用凝膠電解質澆注技術，將電解質澆注于叉指電極上，形成微型超級電容器。

本發明提出一種微型超級電容器，其是由上述的微型超級電容器的制備方法制得。

本發明實施例的MXene紙電極及其制備方法和微型超級電容器及其制備方法的有益效果是：本發明實施例通過采用噴涂技術，制備MXene紙電極，使得MXene紙電極具備輕薄、柔性和成本低廉的優勢；另外，本發明實施例突破傳統超級電容器大多需要集流體(如鋁箔、不銹鋼網、碳纖維布等)的弊端，制備紙片支撐的微型超級電容器，使得該微型超級電容器輕薄、柔性好，易于實現微型電容器的貼片化功能。因此，本發明實施例提供的MXene紙電極及其制備方法和微型超級電容器及其制備方法具有重要的推廣應用價值和較高的商業價值。

附圖說明

為了更清楚地說明本發明實施例的技術方案，下面將對實施例中所需要使用的附圖作簡單地介紹，應當理解，以下附圖僅示出了本發明的某些實施例，因此不應被看作是對范圍的限定，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他相關的附圖。

圖1為本發明試驗例中利用噴涂法制備的MXene紙電極，其中，(a)圖為正面的MXene紙電極，(b)圖為背面的MXene紙電極；

圖2為本發明試驗例中所制備的MXene叉指電極；