[發明專利]基于電導率高的光固化凝膠電解液的電容器及其制備方法

在審

• 申請號: 201810471998.1
• 申請日: 2018-05-17
• 公開（公告）號: CN108538596A
• 公開（公告）日: 2018-09-14
• 發明（設計）人: 賈明;賴延清;劉芳洋;蔣良興
• 申請（專利權）人: 中南大學
• 主分類號: H01G9/035
• 分類號: H01G9/035;H01G9/145
• 代理公司: 北京華仲龍騰專利代理事務所(普通合伙) 11548
• 代理人: 李靜

1.一種基于電導率高的光固化凝膠電解液的電容器，其特征在于：包括外殼和芯包，所述芯包密封設置在外殼內，所述芯包上形成有凝膠電解液，所述凝膠電解液包括溶液體系和溶液體系，所述溶液體系和溶液體系的體積比例為1:4-7:1，所述溶液體系為在UV光照射的情況下聚合得到的凝膠狀高分子化合物，所述溶液體系附著在溶液體系上，所述溶液體系包括80%-95%的聚合單體、1%-8%的GN、1%-10%的交聯劑和0.1%-5%的熱引發劑，所述溶液體系包括45%-65%的主溶劑、15%-25%的輔助溶劑、8%-25%的主溶質、2%-5%的副溶質以及0.5%-3%的添加劑。

2.根據權利要求1所述的基于電導率高的光固化凝膠電解液的電容器，其特征在于：所述聚合單體包括丙烯酸、聚丙烯酸、丙烯酸甲酯、丙烯酸異丁酯和甲基丙烯酸乙酯的一種或多種。

3.根據權利要求1所述的基于電導率高的光固化凝膠電解液的電容器，其特征在于：所述交聯劑包括甲基丙烯酸-2-乙基己酯、聚乙二醇二丙烯酸酯、甲基丙烯酸-2-羥基乙酯、三乙二醇二甲基丙烯酸酯、甲基丙烯酸-2-羥基丙酯和甲基丙烯酸甲酯的一種或多種。

4.根據權利要求1所述的基于電導率高的光固化凝膠電解液的電容器，其特征在于：所述光引發劑包括2-羥基-2-甲基-1-苯基丙酮、α-酮戊二酸、1-羥基環己基苯基甲酮、2-甲基-2-(4-嗎啉基)-1-[4-(甲硫基)苯基]-1-丙酮、2,4,6-三甲基苯甲酰基-二苯基氧化膦、2,4,6-三甲基苯甲酰基苯基膦酸乙酯、2-二甲氨基-2-芐基-1-[4-(4-嗎啉基)苯基]-1-丁酮、2-羥基-2-甲基-1-[4-(2-羥基乙氧基)苯基]-1-丙酮、苯甲酰甲酸甲酯中的一種或幾種。

5.根據權利要求1-4任一項所述的基于電導率高的光固化凝膠電解液的電容器，其特征在于：所述主溶劑為乙二醇；所述輔助溶劑包括水、甘油、丙三醇、山梨醇、丙二醇和1，4-丁二醇的一種或多種。

6.根據權利要求1-4任一項所述的基于電導率高的光固化凝膠電解液的電容器，其特征在于：所述主溶質包括丁二酸、戊二酸、己二酸、己二酸銨、辛二酸銨、壬二酸銨、癸二酸銨、1,7-癸二酸銨、異癸二酸銨、烷基癸二酸銨、十二雙酸銨、2-己基己二酸的一種或多種。

7.根據權利要求1-4任一項所述的基于電導率高的光固化凝膠電解液的電容器，其特征在于：所述副溶質包括硼酸、聚乙烯醇、聚乙二醇、磷酸丁酯、磷酸單丁酯、五硼酸銨、苯二酸、對苯二酸、檸檬酸的一種或多種。

8.根據權利要求1-4任一項所述的基于電導率高的光固化凝膠電解液的電容器，其特征在于：所述添加劑包括對硝基苯酚、鄰硝基苯酚、間二硝基苯、對硝基苯甲醚或對硝基苯甲醇、次亞磷酸銨的一種或多種。

9.一種如權利要求1-8任一項所述的基于電導率高的光固化凝膠電解液的電容器的制備方法，其特征在于：包括以下步驟1）裁切，將整卷電極箔與電解紙裁切成預定的寬度；

2）將導針與電極箔鉚接在一起，然后電極箔與電解紙層疊卷繞形成芯包；

3）電解液的制備：

3.1）溶液體系的制備，將聚合單體、GN以及交聯劑混合并且用超聲分散；

在的混合溶液中加入熱引發劑，持續攪拌10-900s；

3.2）溶液體系的制備，將主溶劑和輔助溶劑混合并且加熱到90-120℃，加入主溶質和副溶質，在110℃-140℃的溫度下保溫30-60分鐘，冷卻到100攝氏度加入添加劑，并冷卻到室溫；

4）將溶液體系和溶液體系按比例1:4-7:1混合，常溫攪拌1-12h；

5）用真空含浸的方式將芯包含浸步驟4）的溶液；

6）在UV燈照射芯包兩端的方式，將步驟5）的芯包進行固化，時間為10-900s；

7）組立套管。

10.根據權利要求9所述的基于微波固化凝膠電解液的電容器的制備方法，其特征在于：所述溶液體系和溶液體系的混合比例為1:3，步驟4）中常溫攪拌的時間為2h；所述步驟6）中UV燈照射的時間為100s。