[发明专利]聚醋酸乙烯酯基凝胶聚合物电解质及其制备方法、超级电容器

说明书

技术领域

本发明涉及新材料领域，特别是涉及一种聚醋酸乙烯酯基凝胶聚合物电解质及其制备方法，以及使用该聚醋酸乙烯酯基凝胶聚合物电解质的超级电容器。

背景技术

超级电容器是一种新型的储能元件，具有容量大、充电速度快、循环使用寿命长、能量转换效率高、功率密度大和环境友好等优点，是一种新型、高效、实用的能量储存装置，因而被广泛应用于通讯、航空、军事、数码设备、计算机、以及电动汽车等领域。

传统的超级电容器一般使用电导率高的液态电解质。然而，使用液态电解质的超级电容器具有的漏液、电解质氧化分解等安全隐患。同时，由于含有易燃、易挥发的液态有机溶剂，超级电容器在充放电过程中有机溶剂沸腾，释放出可燃气体。特别是在某些非常规工作条件下（如大功率充放电、过充过放等）会产生大量热，加速气体的产生，导致电池内压增高，气体泄漏，甚至起火爆炸，因而存在严重的安全隐患。

发明内容

基于此，有必要提供一种使用安全的聚醋酸乙烯酯基凝胶聚合物电解质及其制备方法，以及使用该聚醋酸乙烯酯基凝胶聚合物电解质的超级电容器。

一种聚醋酸乙烯酯基凝胶聚合物电解质，包括含有相互贯通空隙的聚醋酸乙烯酯薄膜和吸附在所述聚醋酸乙烯酯薄膜上的电解液；

所述电解液的溶质为二甲基乙基锍四氟硼酸盐、二甲基丙基锍四氟硼酸盐和二甲基丁基锍四氟硼酸盐中的至少一种，所述电解液的溶质的浓度为0.5mol/L~2.0mol/L。

在一个实施例中，所述聚醋酸乙烯酯薄膜和所述电解液的质量比为100:60~100:30。

在一个实施例中，所述聚醋酸乙烯酯薄膜的贯通空隙的孔隙率为40%~70%。

在一个实施例中，所述聚醋酸乙烯酯薄膜的厚度为30μm~150μm。

在一个实施例中，所述电解液的溶剂为乙腈或碳酸丙烯酯。

一种聚醋酸乙烯酯基凝胶聚合物电解质的制备方法，包括以下步骤：

在保护气体氛围下，按照1g:1mL~3mL的比例将聚醋酸乙烯酯和乙酸乙酯混匀，然后超声处理，得到粘稠的浆料；

提供衬底，采用丝网印刷法将所述粘稠的浆料印刷在所述衬底上，真空干燥后得到含有相互贯通空隙的聚醋酸乙烯酯薄膜；

在所述保护气体氛围下，将所述聚醋酸乙烯酯薄膜浸泡在电解液中，使所述电解液吸附在所述聚醋酸乙烯酯薄膜上，得到聚醋酸乙烯酯基凝胶聚合物电解质；所述电解液的溶质为二甲基乙基锍四氟硼酸盐、二甲基丙基锍四氟硼酸盐和二甲基丁基锍四氟硼酸盐中的至少一种，所述电解液的溶质的浓度为0.5mol/L~2.0mol/L。

在一个实施例中，所述丝网印刷法中采用200目丝网，丝网印刷法中采用的刷子在印刷时的角度为45°。

在一个实施例中，所述真空干燥的温度为60℃~100℃。

在一个实施例中，所述聚醋酸乙烯酯薄膜在电解液中的浸泡时间为5min~60min。

一种超级电容器，包括外壳、正极、负极和聚醋酸乙烯酯基凝胶聚合物电解质；

所述正极、负极和聚醋酸乙烯酯基凝胶聚合物电解质位于所述外壳内，所述聚醋酸乙烯酯基凝胶聚合物电解质位于所述正极和负极之间；

所述聚醋酸乙烯酯基凝胶聚合物电解质包括聚醋酸乙烯酯薄膜和吸附在所述聚醋酸乙烯酯薄膜上的电解液；

所述电解液的溶质为二甲基乙基锍四氟硼酸盐、二甲基丙基锍四氟硼酸盐和二甲基丁基锍四氟硼酸盐中的至少一种，所述溶质的浓度为0.5mol/L~2.0mol/L。

上述聚醋酸乙烯酯基凝胶聚合物电解质应用于超级电容器时，由于超级电容器内部采用了聚醋酸乙烯酯薄膜，不易流动，不会发生漏液现象，也不会因为液体沸腾产生大量气体而爆炸，和传统的超级电容器相比，这种采用了聚醋酸乙烯酯基凝胶聚合物电解质制备的超级电容器，使用更加安全。

附图说明

图1为一实施方式的聚醋酸乙烯酯基凝胶聚合物电解质的制备方法的流程图。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明。但是本发明能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似改进，因此本发明不受下面公开的具体实施的限制。

一实施方式的聚醋酸乙烯酯基凝胶聚合物电解质，包括含有相互贯通空隙的聚醋酸乙烯酯薄膜和吸附在聚醋酸乙烯酯薄膜上的电解液。

聚醋酸乙烯酯薄膜和电解液的质量比为100:60~100:30。