[發明專利]一種無極性調壓大容量電解電容器及其制備方法

在審

• 申請號: 202010512664.1
• 申請日: 2020-06-08
• 公開（公告）號: CN111640587A
• 公開（公告）日: 2020-09-08
• 發明（設計）人: 陳慶;劉建華
• 申請（專利權）人: 廣東黃寶石電子科技有限公司
• 主分類號: H01G11/68
• 分類號: H01G11/68;H01G11/70;H01G11/26;H01G11/28;H01G11/30;H01G11/36;H01G11/84;H01G11/86
• 代理公司: 深圳灼華創睿專利代理事務所(普通合伙) 44524
• 代理人: 佟巍巍

本發明涉及儲電器件技術領域，具體地說，涉及一種無極性調壓大容量電解電容器及其制備方法。一種無極性調壓大容量電解電容器，所述電解電容器包括集電極，高分子導電膜，電解液，塑封層，所述集電極包括多孔碳材料和二硫化鉬，所述二硫化鉬通過水熱法生長在碳纖維布表面。所述高分子導電膜由導電高分子聚合而成，具體為聚苯胺、聚吡咯、聚噻吩和聚對苯乙烯中的至少一種。所述多孔碳材料具體為碳纖維、活性炭以及碳納米管制成的片狀結構。多孔碳材質為有效提高電極與電解液的接觸面積，二硫化鉬與導電高分子進行雙層導電，極大地提高電容器的導電性能和耐壓性能，有效的提高了電容器的有效容量。

技術領域

本發明涉及儲電器件技術領域，具體地說，涉及一種無極性調壓大容量電解電容器及其制備方法。

背景技術

超級電容器主要由封裝材料、隔膜、電解質、正負工作電極四部分組成封裝材料一般為硬質金屬外殼或鋁塑包裝膜，起器件密封、降低外部影響和安全防護的作用。隔膜的功能是防止工作電極發生接觸短路，需要具備優良的機械穩定性和化學穩定性，同時兼具高的離子傳導率。

電解質材料決定了超級電容器的電壓窗口和內阻大小，直接影響著器件能量密度和功率密度的高低。目前，已應用的電解質材料主要有水系電解液、有機電解液和離子電解液。水系電解液是應用最早、最廣泛的電解液，具有電導率高、內阻低、電極材料浸潤性好的優點，但酸性或堿性的水溶液對器件的耐腐蝕性和安全性要求較高。由于水的理論分解電壓的限制，導致水系電解液器件的電壓窗口小于 1.2 V，不利于器件能量密度的提升。雖然有機電解液和離子電解液的寬電壓范圍可以使器件的能量密度達到商業使用的標準，但是高成本和使用安全性問題仍然是它們在實際應用中需面臨的嚴峻挑戰。

發明內容

本發明的目的在于提供一種無極性調壓大容量電解電容器及其制備方法，以解決上述背景技術中提出的問題，本發明制作的電容器，具有容量大承壓能力強等特性。

一種無極性調壓大容量電解電容器，所述電解電容器包括集電極，高分子導電膜，電解液，塑封層，所述集電極包括多孔碳材料和二硫化鉬，所述二硫化鉬通過水熱法生長在碳纖維布表面。

優選的，所述高分子導電膜由導電高分子聚合而成，具體為聚苯胺、聚吡咯、聚噻吩和聚對苯乙烯中的至少一種。

優選的，所述多孔碳材料具體為碳纖維、活性炭以及碳納米管制成的片狀結構。

一種無極性調壓大容量電解電容器的制備方法，包括以下步驟：

步驟1：取多孔碳材料，置于酚醛樹脂的醇溶液中，通過等靜壓工藝壓制成片狀結構；

步驟2：制備集電極，取硫代乙酰胺和(NH4)₆Mo₇O₂₄·4H₂O粉末溶解于去離子水中，并通過磁力攪拌器攪拌20-40min至溶液澄清停止，取步驟1中制備的多孔炭纖維片狀結構置于溶液中，水浴加熱后取出，使得多孔碳纖維片狀結構表面生長有MoS₂納米層，使用去離子水反復沖洗2-3次后，低溫真空干燥；

步驟3：覆膜，通過電化學沉積法，在集電極表面覆有高分子導電膜，其中電化學工作站中反應溶液為聚苯胺、聚吡咯、聚噻吩和聚對苯乙烯中的至少一種和硫酸的混合液，以SCE為參比電極，沉積結束后，制的電極片，并將電極片使用乙醇溶液清洗去除表面雜質；

步驟4：取步驟3中制得的電極片至于PVA/LiCl 電解液凝膠中浸潤2-3h后，取出將兩片電極片相互貼合，并在電極片縫隙中填充適量PVA/LiCl電解液，制得電容器雛形；

步驟5：取電容器雛形，通過激光均勻分割成等面積的電容片，在電容片上焊接相應引腳后，通過熱塑對電容器進行塑封，并噴印相應編碼，進而制得無極性調壓大容量電解電容器。

優選的，所述步驟1中酚醛樹脂醇溶液溶液濃度為10-20%。