[發明專利]一種超級電容器漿料的制備方法

有效

• 申請號: 202110236127.3
• 申請日: 2021-03-03
• 公開（公告）號: CN112863901B
• 公開（公告）日: 2022-06-14
• 發明（設計）人: 于占軍;杜銀霄;曾凡光;陳冬霞;李艷;李明玉;付林杰;麻華麗;袁慶新;陳雷明
• 申請（專利權）人: 鄭州航空工業管理學院
• 主分類號: H01G11/86
• 分類號: H01G11/86;H01G11/32;H01G11/30
• 代理公司: 西安合創非凡知識產權代理事務所(普通合伙) 61248
• 代理人: 高志永

本發明公開了一種超級電容器漿料的制備方法，包括如下步驟：取適量高吸水性高分子樹脂，與硫摻雜石墨烯混合后，投置于雙螺桿擠出機中，控制螺桿轉速為180～600rpm，經過熔融擠出，造粒，得內載硫摻雜石墨烯的高吸水性高分子樹脂顆粒；使內載硫摻雜石墨烯的高吸水性高分子樹脂顆粒充分吸水膨脹成相應形態的固態水凝膠；將所得的固態水凝膠與納米硅氣凝膠混合攪拌均勻，待納米硅氣凝膠吸附完全后，置于微波管式爐內，在N2保護條件下，以100℃/min升溫速率升至1000℃，至固態水凝膠失水完全，自然降至室溫，加入溶劑進行超聲分散，制得超級電容器漿料。本發明可以保證漿料的穩定性、均一性，從而提高電容器的性能。

技術領域

本發明涉及材料制備領域，具體涉及一種超級電容器漿料的制備方法。

背景技術

超級電容器由于具有高的功率密度，長的循環壽命，優異的低溫和安全性能等優點，在電動汽車啟停電源、城市公共軌道交通及其大規模光伏、風電儲能領域具有巨大的應用前景。為滿足不斷增長的需求，從材料、工藝等方面提升超級電容器性能，制備高能量密度、高功率密度和長循環壽命的電容器產品一直是研究的熱點。

制漿工序是超級電容器制備工藝的最前端工序，漿料的穩定性、均一性對電容器的性能有著決定性的影響。

發明內容

本發明的目的在于提供一種超級電容器漿料的制備方法，保證漿料的穩定性、均一性，從而提高電容器的性能。

為實現上述目的，本發明采取的技術方案為：

一種超級電容器漿料的制備方法，包括如下步驟：

S1、取適量高吸水性高分子樹脂，與硫摻雜石墨烯混合后，投置于雙螺桿擠出機中，控制螺桿轉速為180～600rpm，經過熔融擠出，造粒，得內載硫摻雜石墨烯的高吸水性高分子樹脂顆粒；

S2、使內載硫摻雜石墨烯的高吸水性高分子樹脂顆粒充分吸水膨脹成相應形態的固態水凝膠；

S3、將所得的固態水凝膠與納米硅氣凝膠混合攪拌均勻，待納米硅氣凝膠吸附完全后，置于微波管式爐內，在N₂保護條件下，以100 ℃/min升溫速率升至1000 ℃，至固態水凝膠失水完全，自然降至室溫，加入溶劑進行超聲分散，制得超級電容器漿料。

進一步地，所述步驟S1中，所述高吸水性高分子樹脂為聚丙烯酸鹽類、聚乙烯醇類、聚氧化烷烴類中的一種。

進一步地，所述步驟S1中，所述高吸水性高分子樹脂，與硫摻雜石墨烯的質量比為3：1～3。

進一步地，所述步驟S1中，熔融擠出的溫度控制在120 ～180℃之間。

進一步地，所述步驟S3中，所述固態水凝膠與納米硅氣凝膠的質量比為1：0.2～10。

進一步地，所述步驟S3中，超聲分散 60～300min。

本發明具有以下有益效果：

采用高吸水性高分子樹脂包裹硫摻雜石墨烯的方式實現了納米硅氣凝膠與硫摻雜石墨烯復合位置的可控，可以很好的避免硫摻雜石墨烯的團聚，從而保證了漿料的穩定性、均一性；利用該漿料制得的超級電容器具有較高的能量密度，較低的直流內阻和較高的功率密度。

具體實施方式

為了使本發明的目的及優點更加清楚明白，以下結合實施例對本發明進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發明，并不用于限定本發明。

實施例1

一種超級電容器漿料的制備方法，包括如下步驟：