[發(fā)明專(zhuān)利]一種超級(jí)電容器隔膜的制備方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201910702045.6
• 申請(qǐng)日: 2019-07-31
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN110428982B
• 公開(kāi)（公告）日: 2021-03-02
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 藍(lán)碧健
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 太倉(cāng)碧奇新材料研發(fā)有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): H01G11/84
• 分類(lèi)號(hào): H01G11/84;H01G11/52
• 代理公司: 蘇州市方略專(zhuān)利代理事務(wù)所(普通合伙) 32267
• 代理人: 朱智杰

本發(fā)明屬于超級(jí)電容器技術(shù)領(lǐng)域，具體為一種超級(jí)電容器隔膜的制備方法。本發(fā)明提出的方法是在滌綸無(wú)紡布上依次熱壓印{2?[(2,5?二氯嘧啶?4?基)氨基]苯基｝二甲基氧化膦、4?氯?6,7?雙(甲氧基乙氧基)喹唑啉酮、四(4?(2?苯基異丙基)苯氧甲基)甲烷薄膜，再涂布雙?（γ?三乙氧基硅基丙基）四硫化物薄膜，經(jīng)紫外光照射、加熱退火，得超級(jí)電容器隔膜。將超級(jí)電容器隔膜裝配于碳電極超級(jí)電容器，用電化學(xué)工作站測(cè)得超級(jí)電容器的能量密度為78~86Wh/kg，功率密度為10.1~12.3 kW/kg。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于超級(jí)電容器技術(shù)領(lǐng)域，具體為一種超級(jí)電容器隔膜的制備方法。

背景技術(shù)

超級(jí)電容器是通過(guò)電極與電解質(zhì)之間形成的界面雙層來(lái)存儲(chǔ)能量的新型元器件。當(dāng)電極與電解液接觸時(shí)，由于庫(kù)侖力、分子間力及原子間力的作用，使固液界面出現(xiàn)穩(wěn)定和符號(hào)相反的雙層電荷，稱(chēng)其為界面雙層。把雙電層超級(jí)電容看成是懸在電解質(zhì)中的2個(gè)非活性多孔板，電壓加載到2個(gè)板上。加在正極板上的電勢(shì)吸引電解質(zhì)中的負(fù)離子，負(fù)極板吸引正離子，從而在兩電極的表面形成了一個(gè)雙電層電容器。雙電層電容器根據(jù)電極材料的不同，可以分為碳電極超級(jí)電容器、金屬氧化物電極超級(jí)電容器和有機(jī)聚合物電極超級(jí)電容器。

楊文耀等公布了一種超級(jí)電容器隔膜（申請(qǐng)公布號(hào)：CN109461595A），包括隔膜基層，所述隔膜基層的兩側(cè)分別設(shè)置有第一、第二散熱層，所述第一、第二散熱層是分別涂覆后固結(jié)在隔膜基層上。上述的第一、第二散熱層能夠有效實(shí)現(xiàn)對(duì)電容器內(nèi)產(chǎn)生的熱量均勻分布和散發(fā)，從而提高超級(jí)電容器的使用壽命。更好的方法是由二氧化硅溶膠、氧化石墨烯分散液和聚苯乙烯乳液，二氧化硅溶膠與氧化石墨烯分散液等體積制成溶液涂覆并固結(jié)在隔膜基層上。這樣的涂層是超親水-超疏水混合表面，相對(duì)于普通單一疏水表面或者親水表面，具有更好的池沸騰傳熱性能。章陽(yáng)華等公開(kāi)了一種吸酸性和高強(qiáng)度的超級(jí)電容器隔膜材料及其制備方法（申請(qǐng)公布號(hào)：CN109056417A），屬于電化學(xué)材料制備領(lǐng)域。該發(fā)明提供了一種吸酸性和高強(qiáng)度的超級(jí)電容器隔膜材料及其制備方法，與現(xiàn)有技術(shù)相比，該發(fā)明的制備方法通過(guò)在基質(zhì)纖維中加入金屬氧化物顆粒與陶瓷纖維，獲得了耐腐蝕超級(jí)電解電容器隔膜材料，并具有較好的強(qiáng)度；同時(shí)加入了SAF超吸水纖維，使隔膜材料含有豐富的空隙和較大的比表面積，具有良好的吸水性、較低的內(nèi)阻。黃嘯谷等公開(kāi)了一種高隔離性和高強(qiáng)度的超級(jí)電容器隔膜材料（申請(qǐng)公布號(hào)：CN107527748A），由以下重量份數(shù)的原料組成：基質(zhì)纖維100份、聚偏氟乙烯纖維15~20份、丙酮25~30份、二甲基乙酰胺100~110份、陶瓷纖維4~8份、羥基磷灰石粉3~6份、二甲基丙烯酸乙二醇酯1~2份、殼聚糖1~3份、二月桂酸二丁基錫0.5~1份、醋酸乙烯酯乳液5~15份。該發(fā)明同時(shí)公開(kāi)了一種高隔離性和高強(qiáng)度的超級(jí)電容器隔膜材料的制備方法。該發(fā)明首先將聚偏氟乙烯纖維進(jìn)行紡絲加工制得厚度為6~8μm的紡絲膜，然后采用濕法無(wú)紡布工藝將基質(zhì)纖維制成非織造布，經(jīng)熱壓的方式將兩者結(jié)合成該發(fā)明的一種高隔離性、高強(qiáng)度的超級(jí)電容器隔膜材料。萬(wàn)廣文等公開(kāi)了一種聚氧乙烯聚氧丙烯增強(qiáng)吸液率的超級(jí)電容器隔膜材料（申請(qǐng)公布號(hào)：CN106567190A），由下列重量份的原料制成：聚偏氟乙烯80-83、聚甲基丙烯酸甲酯20-22、DMF適量、納米勃姆石2-3、硅烷偶聯(lián)劑KH5500.8-1、去離子水適量、甘油4-5、含氫硅氧烷2-3、縮水甘油醚4-5、聚（環(huán)氧乙烷-環(huán)氧丙烷）3-4、甲苯適量、氯鉑酸0.2-0.3。該發(fā)明制成的纖維隔膜材料內(nèi)部孔道連通性好、結(jié)構(gòu)均勻且空隙率高，骨架表面與孔道內(nèi)形成的聚氧乙烯-聚氧丙烯伸展鏈，電解液與這些基團(tuán)的強(qiáng)相互作用也提高了孔道內(nèi)電解液的吸收量和穩(wěn)定性。趙鑫等公開(kāi)了一種隔離性能好的復(fù)合型超級(jí)電容器隔膜材料（申請(qǐng)公布號(hào)：CN106128793A），由下列重量份的原料制成：聚乙烯醇纖維35-40、聚丙烯纖維33-35、聚丙烯腈粉末10-13、丙酮30-32、N,N-二甲基甲酰胺72-75、70℃水溶PVA纖維8-10、陽(yáng)離子淀粉4-5、玻璃棉4-5、液體石蠟2-3、聚二甲基硅氧烷1.5-2、陶土9-11、棕櫚酸2-3、聚酯膠粉3-4。該發(fā)明還將玻璃棉、陶土等成分通過(guò)一系列的改性添加到產(chǎn)品的制備中，透氣性好，改善了產(chǎn)品的機(jī)械強(qiáng)度，并提高了其耐高溫能力，使得超級(jí)電容器材料在高溫下也能保持良好的隔離狀態(tài)，延長(zhǎng)了超級(jí)電容器的使用壽命。