[發明專利]一種超級電容器及其制備方法和應用

在審

• 申請號: 202210955689.8
• 申請日: 2022-08-10
• 公開（公告）號: CN115360024A
• 公開（公告）日: 2022-11-18
• 發明（設計）人: 張揚帆;孫曉偉;李林松;馬春平;吳彥城;易寧波
• 申請（專利權）人: 五邑大學
• 主分類號: H01G11/30
• 分類號: H01G11/30;H01G11/32;H01G11/86;C08J5/18;C08L29/04;C08K3/04
• 代理公司: 廣州嘉權專利商標事務所有限公司 44205
• 代理人: 羅新

1.一種超級電容器，其特征在于，包括依次設置的第一電極層、電解質層和第二電極層；所述第一電極層和第二電極層的制備原料包括聚乙烯醇、導電材料和儲能材料；

所述電解質層的制備原料包括聚乙烯醇；

所述第一電極層、電解質層和第二電極層中的聚乙烯醇，在交聯劑的作用下，在所述第一電極層、電解質層和第二電極層的界面上以及所述第一電極層、電解質層和第二電極層內部發生交聯。

2.根據權利要求1所述的超級電容器，其特征在于，所述交聯劑為二醛類化合物。

3.根據權利要求1或2所述的超級電容器，其特征在于，所述導電材料包括碳納米管、石墨烯、多孔炭、炭黑或碳纖維中的至少一種。

4.根據權利要求1所述的超級電容器，其特征在于，在第一電極層和第二電極層中，所述聚乙烯醇和導電材料的質量比為1：(0.25～4)。

5.根據權利要求1所述的超級電容器，其特征在于，所述儲能材料包括導電聚合物或金屬氧化物。

6.根據權利要求1～5任一項所述的超級電容器的制備方法，其特征在于，包括如下步驟：

S1、將聚乙烯醇、導電材料、表面活性劑和第一溶劑混合攪拌得到混合溶液，通過熱處理除去第一溶劑分別得到第一導電薄膜和第二導電薄膜；將聚乙烯醇和第二溶劑混合攪拌，得到聚乙烯醇溶液，通過熱處理除去第二溶劑得到聚乙烯醇薄膜；

S2、將第三溶劑對第一導電薄膜、第二導電薄膜和聚乙烯醇薄膜進行溶脹，按照第一導電薄膜、聚乙烯醇薄膜和第二導電薄膜順序組裝，通過熱壓法除去第三溶劑即得第一結構薄膜；

S3、將第一結構薄膜與交聯劑進行交聯反應，得到第二結構薄膜；

S4、將第二結構薄膜的兩個表面進行電沉積儲能材料，浸泡在水系電解液中，即得超級電容器。

7.根據權利要求6所述的超級電容器的制備方法，其特征在于，步驟S3中，所述交聯反應的溫度為25～60℃；時間為1～36h。

8.根據權利要求6所述的超級電容器的制備方法，其特征在于，所述表面活性劑和導電材料的質量比為1：(50～1000)。

9.根據權利要求6所述的超級電容器的制備方法，其特征在于，步驟S1中，所述攪拌的轉速為300～1000r/min。

10.權利要求1～5任一項所述的超級電容器在柔性電子器件或可穿戴電子設備中的應用。