[發(fā)明專利]疊層叉指電化學(xué)電容器及其制備方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201911068826.0
• 申請(qǐng)日: 2019-11-05
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN110828198B
• 公開(kāi)（公告）日: 2022-03-08
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 韓方明;林豆
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)科學(xué)院合肥物質(zhì)科學(xué)研究院
• 主分類號(hào): H01G11/30
• 分類號(hào): H01G11/30;H01G11/36;H01G11/52;H01G11/26;H01G11/54;H01G11/86
• 代理公司: 合肥和瑞知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 34118
• 代理人: 任崗生

1.一種疊層叉指電化學(xué)電容器，由內(nèi)置活性自支撐電極、隔膜和電解質(zhì)的封裝外殼以及電極引出端子組成，其特征在于：

所述活性自支撐電極與兩面置有電解質(zhì)的隔膜交替疊加；

所述與兩面置有電解質(zhì)的隔膜交替疊加的相鄰兩活性自支撐電極分別相背電連接正、負(fù)電極引出端子；

所述活性自支撐電極為MXene碳化鈦薄膜，或MXene碳納米管復(fù)合薄膜，或MXene石墨烯復(fù)合薄膜；

所述電解質(zhì)為水系電解質(zhì)，或有機(jī)系電解質(zhì)；

所述隔膜為水系電解液隔膜，或有機(jī)系電解液隔膜；

所述疊層叉指電化學(xué)電容器的制備方法的主要步驟如下：

步驟1，先于活性自支撐電極的上表面涂敷電解質(zhì)，再將隔膜貼于電解質(zhì)上使兩者保持浸潤(rùn)后，于其上涂敷電解質(zhì)，得到上表面依次浸潤(rùn)和覆有電解質(zhì)、隔膜和電解質(zhì)的活性自支撐電極；

步驟2，先將另一活性自支撐電極貼于上一活性自支撐電極的覆有電解質(zhì)的一面上使兩者保持浸潤(rùn)后，于其表面涂敷電解質(zhì)，再將隔膜貼于電解質(zhì)上使兩者保持浸潤(rùn)后，于其上涂敷電解質(zhì)，得到上表面依次浸潤(rùn)和覆有電解質(zhì)、隔膜和電解質(zhì)的多層活性自支撐電極；

步驟3，先重復(fù)步驟2的過(guò)程零次以上后，將另一活性自支撐電極貼于多層活性自支撐電極的覆有電解質(zhì)的一面上使兩者保持浸潤(rùn)，得到中間產(chǎn)物，再將中間產(chǎn)物兩端的活性自支撐電極分別與正、負(fù)電極引出端子電連接后，將其封裝于封裝外殼中，制得疊層叉指電化學(xué)電容器；

活性自支撐電極的電導(dǎo)率≥2000S/cm，且最外層的活性自支撐電極的單位面積質(zhì)量負(fù)載和厚度為內(nèi)層的一半。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的疊層叉指電化學(xué)電容器，其特征是交替疊加的活性自支撐電極與兩面置有電解質(zhì)的隔膜中的活性自支撐電極的層數(shù)為3層以上。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的疊層叉指電化學(xué)電容器，其特征是活性自支撐電極的電導(dǎo)率≥2000S/cm，且最外層的活性自支撐電極的單位面積質(zhì)量負(fù)載和厚度為內(nèi)層的一半。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的疊層叉指電化學(xué)電容器，其特征是水系電解質(zhì)為硫酸，或磷酸，或氫氧化鉀，或氫氧化鈉，或硫酸鎂，或硫酸鉀，或硫酸鈉，有機(jī)系電解質(zhì)為雙三氟甲烷磺酰亞胺鋰，或四乙基銨四氟硼酸鹽，或三乙基甲基銨四氟硼酸鹽，或雙吡咯烷四氟硼酸鹽。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的疊層叉指電化學(xué)電容器的制備方法，其特征是封裝外殼為PET薄膜封裝外殼，或鋁塑薄膜封裝外殼。