[发明专利]一种混合型电容器及其制作方法

权利要求书

1.一种混合型电容器，由正极、负极、隔膜和电解质组成，其特征在于：所述正极分别连接超级电容器正极片和电解电容器正极片，所述超级电容器正极片由正极集流体和覆盖于正极集流体表面包含正极活性材料的正极活性层构成，所述电解电容器正极片由阀金属或一氧化铌和覆盖于阀金属或一氧化铌表面相应的阀金属的氧化物或一氧化铌的氧化物构成，所述电解电容器正极片表面再覆盖固态导电层，所述负极分别连接超级电容器负极片和覆盖在电解电容器正极片表面的固态导电层，所述超级电容器正极片与覆盖在电解电容器正极片表面的固态导电层之间不直接接触，所述超级电容器负极片由负极集流体和覆盖于负极集流体表面包含负极活性材料的负极活性层构成。

2.根据权利要求1所述的混合型电容器，其特征在于：所述固态导电层表面还覆盖有第一负极引出层，所述固态导电层通过第一负极引出层与负极连接，所述第一负极引出层的材料包含碳、石墨烯、导电聚合物、二氧化锰中的至少一种。

3.根据权利要求2所述的混合型电容器，其特征在于：所述第一负极引出层材料中的碳为乙炔黑、科琴黑、炭黑、活性炭、纳米碳、碳凝胶、碳纤维、软碳、硬碳、石墨中的至少一种，所述导电聚合物为聚吡咯及其衍生物、聚噻吩及其衍生物、聚苯胺及其衍生物、聚苯乙烯及其衍生物、聚呋喃及其衍生物中的至少一种。

4.根据权利要求2所述的混合型电容器，其特征在于：所述第一负极引出层表面还覆盖有第二负极引出层，所述固态导电层通过第二负极引出层与负极连接，所述第二负极引出层的材料包含银、铜、铅、镍、锌、锡、金中的至少一种。

5.根据权利要求1所述的混合型电容器，其特征在于：所述阀金属为铝、钽、铌、钛、锆中的任一种；所述固态导电层的材料包含聚吡咯及其衍生物、聚噻吩及其衍生物、聚苯胺及其衍生物、聚苯乙烯及其衍生物、聚呋喃及其衍生物、二氧化锰中的至少一种。

6.根据权利要求1所述的混合型电容器，其特征在于：所述超级电容器的正极活性材料和负极活性材料分别为碳、石墨烯、金属氧化物、导电聚合物、锂化合物中的至少一种或掺杂锂的碳、石墨烯、金属氧化物、导电聚合物、锂化合物中的至少一种。

7.根据权利要求6所述的混合型电容器，其特征在于：所述超级电容器的正极活性材料和负极活性材料中的碳为活性炭、纳米碳、碳凝胶、碳纤维、软碳、硬碳、石墨中的至少一种，所述金属氧化物为锰、钌、钴、镍、钒的氧化物中的至少一种。

8.根据权利要求6所述的混合型电容器，其特征在于：所述超级电容器的正极活性材料和负极活性材料中的导电聚合物为聚吡咯及其衍生物、聚噻吩及其衍生物、聚苯胺及其衍生物、聚苯乙烯及其衍生物、聚吡啶及其衍生物、聚对苯及其衍生物、聚喹啉及其衍生物中的至少一种，所述锂化合物为钴酸锂、锰酸锂、磷酸铁锂、锂镍钴锰氧、锂镍钴氧、锂镍锰氧、钛酸锂、镍酸锂、钒酸锂、硅酸铁锂中的至少一种。

9.根据权利要求1所述的混合型电容器，其特征在于：所述混合型电容器还包含多个超级电容器正极片和负极片，多个超级电容器正极片和负极片之间以串联、并联中的至少一种方式连接；所述混合型电容器还包含多个表面覆盖固态导电层的电解电容器正极片，多个表面覆盖固态导电层的电解电容器正极片之间以并联方式连接。

10.根据权利要求1所述的混合型电容器的制作方法，其特征在于，按以下步骤进行：

（1）电解电容器正极片的制备：在阀金属或一氧化铌表面覆盖一层相应的阀金属的氧化物或一氧化铌的氧化物，制成电解电容器正极片；

（2）固态导电层的制备：在电解电容器正极片表面再覆盖至少一层固态导电层；

（3）超级电容器正极片的制备：在超级电容器正极集流体表面覆盖至少一层包含正极活性材料的正极活性层，制成超级电容器正极片，所述超级电容器正极片与覆盖在电解电容器正极片表面的固态导电层之间不直接接触；

（4）正极的连接：将电解电容器正极片的阀金属或一氧化铌和超级电容器正极片的正极集流体分别与正极连接；

（5）超级电容器负极片的制备：在超级电容器负极集流体表面覆盖至少一层包含负极活性材料的负极活性层，制成超级电容器负极片；

（6）负极的连接：将覆盖在电解电容器正极片表面的固态导电层和超级电容器负极片的负极集流体分别与负极连接；

（7）封装：在超级电容器正极片与超级电容器负极片之间设置隔膜，添加电解质，多组极片以串联、并联中的至少一种方式组装并封装成混合型电容器。