[发明专利]一种线形的安全的高能量密度的超级电容器及其制备方法

权利要求书

1. 一种线形的安全的高能量密度的超级电容器，其特征在于超级电容器包括缠绕在一起的正极(1)和负极(2)，缠绕在一起的正极(1)和负极(2)外涂覆凝胶电解液固化形成凝胶电解液凝胶层(3)，正极(1)和负极(2)均为核壳结构的导电纤维，核壳结构的导电纤维的内层核为导电碳纳米材料(4),外层壳为聚合物(5)，所述的导电碳纳米材料为富勒烯、炭黑、碳纳米管、碳纤维、氧化石墨烯或石墨烯中的一种或多种,所述的聚合物为羧甲基纤维素钠、海藻酸钠、聚乙烯醇、聚乙二醇、聚丙烯酸、聚甲基丙烯酸甲酯、聚甲基丙烯酸羟乙酯、聚甲基丙烯酸环氧丙酯、聚酰胺、聚丙烯酰胺一种或多种。

2. 根据权利要求1所述的一种线形的安全的高能量密度的超级电容器，其特征在于所述的凝胶电解液为硫酸/聚乙烯醇/水、 磷酸/聚乙烯醇/水、聚丙烯酸/聚丙烯酸钠/氢氧化钾/水、聚氧乙烯/聚氨酯/高氯酸锂/聚碳酸酯、聚甲基丙烯酸甲酯/六氟磷酸锂/乙基纤维素/聚碳酸酯。

3. 根据权利要求2所述的一种线形的安全的高能量密度的超级电容器，其特征在于所述硫酸/聚乙烯醇/水的重量比为1：1：1-10，磷酸/聚乙烯醇/水的重量比为1：1：1-10、聚丙烯酸/聚丙烯酸钠/氢氧化钾/水的重量比为1：1：1：1-10、聚氧乙烯/聚氨酯/高氯酸锂/聚碳酸酯的重量比为1：1：1：1-5、聚甲基丙烯酸甲酯/六氟磷酸锂/乙基纤维素/聚碳酸酯的重量比为1：1：1：1-5。

4. 一种如权利要求1所述的线形的安全的高能量密度的超级电容器的制备方法，其特征在于包括以下步骤：

1）将通过同轴湿法纺丝方法得到的核壳结构的导电纤维，核壳结构的导电纤维的内层核为导电碳纳米材料(4),外层壳为聚合物(5)，两根核壳结构的导电纤维分别作为线形超级电容器的正极(1)和负极(2)，并缠绕在一起，制成拧成一股的正负极；

2）将拧成一股的正负极浸泡在凝胶电解液中，或者将凝胶电解液滴加到拧成一股的正负极表面，或者将拧成一股的正负极通过含有凝胶电解液的小孔，使得凝胶电解液涂覆到正负极表面，在25-50℃下固化形成凝胶电解液凝胶层(3)；

3）将涂覆有凝胶电解液凝胶层(3) 拧成一股的正负极分别通过导电胶粘接或是焊锡的方法与导线连接。