[發(fā)明專利]一種柔性可折疊超級(jí)電容器及其制備方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201910905560.4
• 申請(qǐng)日: 2019-09-24
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN110718402A
• 公開(kāi)（公告）日: 2020-01-21
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉先斌;鄒帥;吳子平;尹艷紅;黎業(yè)生
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 江西理工大學(xué)
• 主分類號(hào): H01G11/84
• 分類號(hào): H01G11/84;H01G11/68;H01G11/70;H01G11/86
• 代理公司: 11401 北京金智普華知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司
• 代理人: 楊采良

1.一種基于碳納米管宏觀膜近一體化電極的柔性可折疊超級(jí)電容器制備方法，其特征在于，所述基于碳納米管宏觀膜近一體化電極的柔性可折疊超級(jí)電容器制備方法選擇碳納米管宏觀膜作為集流體，表面負(fù)載活性物質(zhì)構(gòu)建近一體化復(fù)合電極；

然后通過(guò)干燥、裁片、焊接、疊片、組裝、注液和封裝工藝制備柔性可折疊超級(jí)電容器。

2.如權(quán)利要求1所述的基于碳納米管宏觀膜近一體化電極的柔性可折疊超級(jí)電容器制備方法，其特征在于，所述復(fù)合電極是通過(guò)涂布法、靜電紡絲、液相法、電化學(xué)沉積法工藝制備。

3.如權(quán)利要求1所述的基于碳納米管宏觀膜近一體化電極的柔性可折疊超級(jí)電容器制備方法，其特征在于，所述基于碳納米管宏觀膜近一體化電極的柔性可折疊超級(jí)電容器制備方法具體包括：

第一步，極片制備：首先將活性物質(zhì)、導(dǎo)電劑和粘結(jié)劑按照8:1:1的比例稱量，然后將粘結(jié)劑加入到N,N-二甲基甲酰胺溶劑中，放在100-120℃高溫下加速溶解，當(dāng)粘結(jié)劑充分溶解后，繼續(xù)加入活性物質(zhì)和導(dǎo)電劑進(jìn)行攪拌，將混合好的原料放入瑪瑙罐，放置于行星球磨機(jī)中,球磨12h后制備成黏稠度合適的漿料，然后將漿料均勻涂覆在鋪平的碳納米管宏觀膜集流體表面，最后將極片放置于干燥箱中干燥；

第二步，超級(jí)電容器組裝：將上述干燥好的極片按照固定尺寸大小進(jìn)行裁剪、極耳焊接，然后依次按照極片、隔膜、極片疊片，最后用外包裝膜進(jìn)行組裝得到超級(jí)電容器；

第三步，超級(jí)電容器注液與封裝：往上述制備的超級(jí)電容器中注入電解液，靜止24小時(shí)后進(jìn)行抽氣封裝，得到最后的超級(jí)電容器。

4.如權(quán)利要求3所述的基于碳納米管宏觀膜近一體化電極的柔性可折疊超級(jí)電容器制備方法，其特征在于，第一步中，碳納米管宏觀膜有序或者無(wú)序排列形成的多孔結(jié)構(gòu)用于吸附儲(chǔ)存電解液。

5.如權(quán)利要求3所述的基于碳納米管宏觀膜近一體化電極的柔性可折疊超級(jí)電容器制備方法，其特征在于，第一步中，電極由碳納米管宏觀膜集流體與活性物質(zhì)相互嵌入錨合形成近一體化復(fù)合電極結(jié)構(gòu)。

6.如權(quán)利要求3所述的基于碳納米管宏觀膜近一體化電極的柔性可折疊超級(jí)電容器制備方法，其特征在于，第一步中，活性物質(zhì)采用活性炭、石墨烯、導(dǎo)電聚合物和金屬化合物；所述導(dǎo)電聚合物包括聚苯胺、聚吡咯和聚噻吩；金屬化合物包括二氧化錳、氧化釕和碳化鈦。

7.如權(quán)利要求3所述的基于碳納米管宏觀膜近一體化電極的柔性可折疊超級(jí)電容器制備方法，其特征在于，第一步中，碳納米管宏觀膜的厚度1-50μm；面密度在＝0.1-1mg/cm²。

8.如權(quán)利要求3所述的基于碳納米管宏觀膜近一體化電極的柔性可折疊超級(jí)電容器制備方法，其特征在于，第一步中，活性物質(zhì)的涂覆厚度在10-200μm，負(fù)載量在1-20mg/cm²。

9.如權(quán)利要求3所述的基于碳納米管宏觀膜近一體化電極的柔性可折疊超級(jí)電容器制備方法，其特征在于，第二步中，電極裁片尺寸20cm×20cm；

第三步中，超級(jí)電容器能量密度高于50Wh/kg；工作截止電壓為2.7V。

10.一種利用權(quán)利要求1～9任意一項(xiàng)所述基于碳納米管宏觀膜近一體化電極的柔性可折疊超級(jí)電容器制備方法制備的基于碳納米管宏觀膜近一體化電極的柔性可折疊超級(jí)電容器。