[发明专利]一种全固态超级电容器及其制造方法有效
申请号: | 201110328357.9 | 申请日: | 2011-10-25 |
公开(公告)号: | CN102354620A | 公开(公告)日: | 2012-02-15 |
发明(设计)人: | 谭强强;陈赟;徐宇兴;邱琳琳 | 申请(专利权)人: | 中国科学院过程工程研究所 |
主分类号: | H01G9/15 | 分类号: | H01G9/15 |
代理公司: | 北京品源专利代理有限公司 11332 | 代理人: | 陈慧珍 |
地址: | 100190 *** | 国省代码: | 北京;11 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 一种 固态 超级 电容器 及其 制造 方法 | ||
1.一种全固态超级电容器制造方法,包括如下步骤:将固态电解质原始浆料分别涂覆在正、负电极表面,然后在真空环境中静置等待固态电解质成型,再将正、负电极中间放入隔膜后叠合在一起,最后在惰性气氛中装入外壳,得到全固态超级电容器。
2.如权利要求1所述的制造方法,其特征在于,所述固态电解质原始浆料包括聚合物、溶剂、离子化合物以及纳米氧化物材料。
3.如权利要求2所述的制造方法,其特征在于,所述聚合物质量占成型后固态电解质总质量的10%~60%,进一步优选15%~40%;
优选地,聚合物由乙烯醇、甲基丙烯酸甲酯、顺丁烯二酸酐、丙烯腈或偏二氟乙烯单体中的一种或任意几种聚合形成。
4.如权利要求2或3所述的制造方法,其特征在于,所述溶剂为丙酮、丁酮、乙腈、N-甲基吡咯烷酮、N,N-二甲基甲酰胺、碳酸乙烯酯、碳酸丙烯酯、碳酸二甲酯、碳酸二乙酯或碳酸甲乙酯,或其混合物。
5.如权利要求2~4任一项所述的制造方法,其特征在于,所述离子化合物为含有碱金属离子或铵根离子的盐或季铵盐,或其混合物;
优选地,离子化合物中的阳离子与聚合物单体单元的物质的量比为1∶2~1∶16,进一步优选1∶5~1∶10。
6.如权利要求2~5任一项所述的制造方法,其特征在于,所述纳米氧化物材料为一维纳米二氧化钛或二氧化钛水合物或其混合物;
优选地,纳米氧化物材料质量占成型后固态电解质总质量的0.5~20%,进一步优选3%~10%;
优选地,纳米氧化物材料通过如下方法得到的:对含有二氧化钛粉末以及氢氧根离子的水溶液在封闭环境下加热至110℃~200℃,保持12h~48h后中和,过滤出其中的含钛化合物固体并对其进行干燥,得到二氧化钛水合物,可选的,进一步煅烧得到一维纳米二氧化钛
优选地,干燥温度为120℃,煅烧温度为500℃。
7.如权利要求1~6中任一项所述的制造方法,其特征在于,所述的正、负电极是用刮刀将电极浆料在铝箔或铜箔上流延后,在60℃~120℃的空气或真空环境中干燥4~24h后形成;
优选地,所述电极浆料主要成分的质量百分比配方为:活性材料导电剂粘结剂
8.如权利要求7所述的制造方法,其特征在于,所述电极浆料中活性材料为活性炭、碳纳米管或其它碳材料,或其混合物;
优选地,所述导电剂为炭黑或乙炔黑,或其混合物;
优选地,所述粘结剂为聚偏二氟乙烯。
9.如权利要求1~8任一项所述的制造方法,其特征在于,所述的隔膜为聚丙烯多孔薄膜。
10.一种全固态超级电容器,其特征在于,由权利要求1~9任一项所述的制造方法制得,包括外壳、固态电解质、隔膜以及正、负电极。
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