[發(fā)明專利]一種高導電柔性自支撐的全固態(tài)超級電容器及其制備方法有效
| 申請?zhí)枺?/td> | 201810947322.5 | 申請日： | 2018-08-20 |
| 公開（公告）號： | CN109273271B | 公開（公告）日： | 2019-12-27 |
| 發(fā)明（設計）人： | 蔡克峰;倪丹;陳元勛 | 申請（專利權）人： | 同濟大學 |
| 主分類號： | H01G11/24 | 分類號： | H01G11/24;H01G11/30;H01G11/84 |
| 代理公司： | 31225 上海科盛知識產(chǎn)權代理有限公司 | 代理人： | 劉燕武 |
| 地址： | 200092 *** | 國省代碼： | 上海;31 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關鍵詞： | 超級電容器 制備 電極材料 凝膠電解液 高導電 混合液 全固態(tài) 自支撐 甲醇 陰離子型表面活性劑 電容器 電導率 氧化劑 電化學性能 加熱反應 加熱攪拌 聚多巴胺 浸入 分散液 納米線 抽濾 濾膜 水中 洗滌 備用 離子 冷卻 組裝 取出 | ||
1.一種高導電柔性自支撐的全固態(tài)超級電容器，其特征在于，所述的超級電容器包括由兩片電極材料組成的平面狀的對稱型結(jié)構，以及位于兩片電極材料之間的凝膠電解液隔膜，所述的電極材料由PEDOT納米線薄膜制成；
所述凝膠電解液隔膜由聚多巴胺/PVA電解液晾干形成，其中，所述聚多巴胺/PVA電解液由聚多巴胺與PVA按質(zhì)量比1:1在80℃下溶解，再于室溫下自然冷卻得到；
所述聚多巴胺為聚多巴胺氧化還原介質(zhì)，其制備方法為：將多巴胺加入硫酸中，通過電化學聚合，得到聚多巴胺氧化還原介質(zhì)；
所述多巴胺的濃度為0.03-0.15M，聚合電位為-1-1V，聚合時間為6-48h。
2.如權利要求1所述的高導電柔性自支撐的全固態(tài)超級電容器的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：
（1）將陰離子型表面活性劑溶于去離子水中，再加入氧化劑，加熱攪拌，得到混合液A；
（2）將EDOT加入步驟（1）得到的混合液A中，加熱反應，冷卻，洗滌，得到PEDOT納米線，然后將PEDOT納米線分散于甲醇中備用；
（3）將步驟（2）得到的PEDOT的甲醇分散液抽濾至濾膜上，干燥后得到柔性自支撐PEDOT薄膜電極材料；
（4）再將兩片相同的電極材料浸入聚多巴胺/PVA電解液中，取出后，兩片電極材料分別作為正極和負極面對面放置，中間再涂一層聚多巴胺/PVA電解液，干燥，即得到所述超級電容器。
3.根據(jù)權利要求2所述的一種高導電柔性自支撐的全固態(tài)超級電容器的制備方法，其特征在于，步驟（1）中：陰離子表面活性劑為十二烷基硫酸鈉，氧化劑為FeCl3，混合液A中陰離子表面活性劑與氧化劑的摩爾比為2:1。
4.根據(jù)權利要求2所述的一種高導電柔性自支撐的全固態(tài)超級電容器的制備方法，其特征在于，步驟（2）中：加入的EDOT與混合液A中氧化劑的摩爾比為7:15。
5.根據(jù)權利要求4所述的一種高導電柔性自支撐的全固態(tài)超級電容器的制備方法，其特征在于，步驟（3）中：采用真空抽濾法，所述濾膜為φ50 mm的微孔濾膜，每個濾膜抽濾的PEDOT分散液體積為60-140mL。
6.根據(jù)權利要求4所述的一種高導電柔性自支撐的全固態(tài)超級電容器的制備方法，其特征在于，步驟（3）中干燥在真空條件下進行，工藝條件為：溫度為50℃，干燥時間為6h。
7.根據(jù)權利要求4所述的一種高導電柔性自支撐的全固態(tài)超級電容器的制備方法，其特征在于，步驟（4）中：電極材料浸入聚多巴胺/PVA電解液的時間為30min。
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