[發(fā)明專利]可拉伸電容器電極-導(dǎo)體結(jié)構(gòu)及超級(jí)電容器

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201810711922.1
• 申請(qǐng)日: 2018-06-29
• 公開（公告）號(hào): CN110660591B
• 公開（公告）日: 2020-12-04
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 于洋;王佳平;姜開利;范守善
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 清華大學(xué);鴻富錦精密工業(yè)（深圳）有限公司
• 主分類號(hào): H01G11/26
• 分類號(hào): H01G11/26;H01G11/68;H01G11/70;H01G11/86
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發(fā)明涉及一種可拉伸電容器電極?導(dǎo)體結(jié)構(gòu)，包括：一電容器電極以及一導(dǎo)體結(jié)構(gòu)，該電容器電極與該導(dǎo)體結(jié)構(gòu)一體成型，該可拉伸電容器電極?導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的表面具有多個(gè)褶皺，該電容器電極包括多個(gè)碳納米管層層疊設(shè)置，相鄰的兩個(gè)碳納米管層之間設(shè)置有活性物質(zhì)，每個(gè)碳納米管層包括多個(gè)超順排碳納米管膜，該多個(gè)超順排碳納米管膜層疊設(shè)置；該導(dǎo)體結(jié)構(gòu)包括多個(gè)超順排碳納米管膜，該多個(gè)超順排碳納米管膜層疊設(shè)置；每個(gè)所述超順排碳納米管膜包括多個(gè)碳納米管，該多個(gè)碳納米管基本沿同一方向延伸。本發(fā)明還提供一種包括上述可拉伸電容器電極?導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的超級(jí)電容器。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種可拉伸電容器電極-導(dǎo)體結(jié)構(gòu)及超級(jí)電容器，尤其涉及一種可以沿不同方向大應(yīng)變拉伸的電容器電極-導(dǎo)體結(jié)構(gòu)及超級(jí)電容器。

背景技術(shù)

在可拉伸電子設(shè)備的實(shí)際工作環(huán)境中，例如生物組織中，往往會(huì)發(fā)生不同方向的反復(fù)形變，這就要求可拉伸電子設(shè)備不僅能夠能承受單次大應(yīng)變的拉伸，還需要承受不同方向的反復(fù)的形變，即需要具有對(duì)不同方向應(yīng)變循環(huán)的高耐受性。可拉伸電容器是一比較常用的可拉伸電子設(shè)備。為了能夠與可拉伸電容器的工作特點(diǎn)和工作環(huán)境相匹配，可拉伸電容器電極及導(dǎo)體均需要具有耐不同方向反復(fù)拉伸的能力。

碳納米管薄膜具有良好的力學(xué)性能和電學(xué)性能，能夠作為導(dǎo)體，還能夠以不同方式同其他活性材料復(fù)合，獲得具有良好的電學(xué)性能的電容器電極。然而，現(xiàn)有的碳納米管電極及導(dǎo)體只能在單一方向進(jìn)行小應(yīng)變的拉伸，不能夠承受多個(gè)方向反復(fù)大應(yīng)變拉伸。

發(fā)明內(nèi)容

有鑒于此，確有必要提供一種可拉伸電容器電極-導(dǎo)體結(jié)構(gòu)及超級(jí)電容器，該可拉伸電容器電極-導(dǎo)體結(jié)構(gòu)及超級(jí)電容器能夠承受不同方向大應(yīng)變反復(fù)拉伸。

一種可拉伸電容器電極-導(dǎo)體結(jié)構(gòu)，包括：一電容器電極以及一導(dǎo)體結(jié)構(gòu)，該電容器電極與該導(dǎo)體結(jié)構(gòu)一體成型，該可拉伸電容器電極-導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的表面具有多個(gè)褶皺，該電容器電極包括多個(gè)碳納米管層層疊設(shè)置，相鄰的兩個(gè)碳納米管層之間設(shè)置有活性物質(zhì)，每個(gè)碳納米管層包括多個(gè)超順排碳納米管膜，該多個(gè)超順排碳納米管膜層疊設(shè)置；該導(dǎo)體結(jié)構(gòu)包括多個(gè)超順排碳納米管膜，該多個(gè)超順排碳納米管膜層疊設(shè)置；每個(gè)所述超順排碳納米管膜包括多個(gè)碳納米管，該多個(gè)碳納米管基本沿同一方向延伸。

所述的可拉伸電容器電極-導(dǎo)體結(jié)構(gòu)，進(jìn)一步包括一彈性基底，該電容器電極以及導(dǎo)體設(shè)置在所述彈性基底的同一個(gè)表面。

一種超級(jí)電容器，包括：如所述可拉伸電容器電極-導(dǎo)體結(jié)構(gòu)、電解質(zhì)和一封裝結(jié)構(gòu)，所述電解質(zhì)涂覆在所述電容器電極的表面，所述封裝結(jié)構(gòu)用于對(duì)所述可拉伸電容器電極-導(dǎo)體結(jié)構(gòu)和電解質(zhì)進(jìn)行封裝。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明提供的可拉伸電容器電極-導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的表面形成多個(gè)褶皺。當(dāng)該可拉伸復(fù)合電極沿多個(gè)不同方向同時(shí)被拉伸時(shí)，該多個(gè)褶皺可以在多個(gè)不同的應(yīng)變方向上同時(shí)展開，吸收應(yīng)變，碳納米管層中的碳納米管不宜斷裂，進(jìn)而使可拉伸電容器電極-導(dǎo)體結(jié)構(gòu)及采用該可拉伸電容器電極-導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的超級(jí)電容器在多個(gè)不同方向同時(shí)大應(yīng)變反復(fù)拉伸時(shí)不容易斷裂。

附圖說明

圖1為本發(fā)明實(shí)施例提供的可拉伸電容器電極-導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的制備方法的流程圖。

圖2為本發(fā)明實(shí)施例提供的可拉伸電容器電極-導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的制備方法的示意圖。

圖3為本發(fā)明實(shí)施例提供的超順排碳納米管膜的掃描電子顯微鏡照片。

圖4為本發(fā)明實(shí)施例1中的可拉伸電容器電極-導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖5為本發(fā)明實(shí)施例2中的可拉伸電容器電極-導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖6為本發(fā)明實(shí)施例1中可拉伸電容器電極-導(dǎo)體結(jié)構(gòu)沿不同方向拉伸時(shí)電極電阻隨應(yīng)變變化的關(guān)系圖。

圖7為本發(fā)明實(shí)施例提供的可拉伸超級(jí)電容器的結(jié)構(gòu)示意圖。