[發明專利]隔膜/電極復合結構及其制備方法、用途與超級電容器

在審

• 申請號: 201810295288.8
• 申請日: 2018-03-30
• 公開（公告）號: CN110323076A
• 公開（公告）日: 2019-10-11
• 發明（設計）人: 郭偉
• 申請（專利權）人: 北京國能電池科技股份有限公司
• 主分類號: H01G11/28
• 分類號: H01G11/28;H01G11/70;H01G11/52
• 代理公司: 北京超凡志成知識產權代理事務所(普通合伙) 11371
• 代理人: 李進

本發明提供了一種隔膜/電極復合結構及其制備方法、用途與超級電容器，涉及儲能器件領域，該隔膜/電極復合結構包括隔膜，包括隔膜，所述隔膜的一個表面設有電極材料層。利用該隔膜/電極復合結構能夠緩解現有技術的超級電容器能量密度低的技術問題，達到提高超級電容器能量密度的技術效果。

技術領域

本發明涉及儲能器件領域，尤其是涉及一種隔膜/電極復合結構及其制備方法、用途與超級電容器。

背景技術

超級電容器是一種具有高功率密度、長循環壽命及其優異快充性能的儲能體系，其包括依次疊層設置的正電極、有機電解液、隔膜以及負電極。為了滿足超級電容器大功率、大電流和高電壓的需求，目前的超級電容器的結構一般為：負電極、隔膜、正電極、隔膜、負電極、隔膜、正電極、隔膜、……、負電極組成，正電極、隔膜與負電極之間設有電解液。其中正負電極包括集流體和涂覆在集流體表面的正極活性材料或負極活性材料，集流體一般為鋁箔或銅箔，主要作用為用于傳輸載流子。在每個超級電容器單元中就有兩層集流體(分別為正極集流體和負極集流體)，集流體的重量占據總的超級電容器重量的10－20％，隨著超級電容器中正電極和負電極設置層數的增加，這部分的重量也隨之增大。可充電電池即二次電池，其結構與超級電容器的結構類似，也是隨著二次電池中正電極和負電極設置層數的增加，集流體的重量也隨之增大。

在評價超級電容器或二次電池的電性能指標時，能量密度是一個重要的參考指標。以電動汽車為例，又輕容量又大的電池才能滿足電動汽車的要求，搭載同樣重量的電池，能量密度越高車才會跑得越遠。因此，如何提高超級電容器或二次電池的能量密度成為目前超級電容器和二次電池的研究熱點。

有鑒于此，特提出本發明。

發明內容

本發明的第一目的在于提供一種隔膜/電極復合結構，本發明的第二目的在于提供一種隔膜/電極復合結構的制備方法，以緩解現有技術的超級電容器能量密度低的技術問題。

本發明的第三目的在于提供一種隔膜/電極復合結構在超級電容器中的用途，本發明的第四目的在于提供一種含有上述隔膜/電極復合結構的超級電容器。

為了實現本發明的上述目的，特采用以下技術方案：

一種隔膜/電極復合結構，包括隔膜，所述隔膜的一個表面設有電極材料層。

進一步的，所述電極材料層為正極材料層或負極材料層。

進一步的，所述電極材料層為正極材料層時，所述隔膜與所述正極材料層之間設有多孔網狀結構的導電涂層。

進一步的，所述導電涂層中的孔隙為納米級孔隙或微米級孔隙。

進一步的，所述導電涂層包括導電劑，所述導電劑選自導電炭黑、導電碳球、導電石墨、碳納米管、碳纖維或石墨烯中的任一種或至少兩種的組合。

一種隔膜/電極復合結構的制備方法，在所述隔膜的一個表面制備電極材料層，得到所述隔膜/電極復合結構。

進一步的，所述電極材料層為正極材料層時，先在所述隔膜的一個表面制備多孔網狀結構的導電涂層，再在所述導電涂層表面制備正極材料層，得到所述隔膜/電極復合結構。

進一步的，采用涂布工藝在所述隔膜的一個表面制備電極材料層和任選的導電涂層。

一種隔膜/電極復合結構或利用上述制備方法得到的隔膜/電極復合結構在超級電容器中的用途。

一種超級電容器，包括上述隔膜/電極復合結構或利用上述制備方法得到的隔膜/電極復合結構。

與已有技術相比，本發明具有如下有益效果：