[发明专利]一种采用网状隔膜的胶体电解质超级电容器

权利要求书

1.一种采用网状隔膜的胶体电解质超级电容器，其特征在于：采用网状隔膜代替传统的隔膜，该网状隔膜位于正电极和负电极之间，将正、负电极隔开；胶体电解质充满正、负电极活性物质的孔道，并通过网状隔膜的网孔相互连通，构成电解质离子迁移通道；正、负电极采用碳基材料、金属氧化物、导电聚合物及其复合材料做活性物质；

所述网状隔膜为玻璃纤维网、尼龙丝网、聚酯丝网、蚕丝网、棉丝网中的一种；网孔目数为20～60目；

所述胶体电解质为由聚乙烯醇-酸构成的水系凝胶、由聚乙烯醇-碱构成的水系凝胶、聚乙烯醇-盐的水凝胶、由聚乙烯醇-离子液体构成的水系凝胶、由聚乙烯醇/羧甲基纤维素钠-碱构成的水系凝胶、由聚丙烯酰胺-酸构成的水系凝胶、由聚丙烯腈-离子液体构成的水系凝胶中的一种或多种。

2.如权利要求1所述采用网状隔膜的胶体电解质超级电容器，其特征在于：所述胶体电解质中聚乙烯醇、聚乙烯醇/羧甲基纤维素钠、聚丙烯酰胺和聚丙烯腈的质量百分含量为1％～50％；其中构成胶体电解质的酸为硫酸、盐酸、硝酸和磷酸中的一种或多种，其浓度为0.1～5mol/L；构成胶体电解质的碱为氢氧化钾、氢氧化钠中的一种或两种，其浓度为0.1～10mol/L；构成胶体电解质的盐为可溶性锂盐、钠盐和钾盐中的一种或多种，其浓度为0.1～5mol/L。

3.如权利要求1所述采用网状隔膜的胶体电解质超级电容器，其特征在于：用作正、负电极活性物质的碳基材料为活性炭、有序介孔炭、碳气凝胶、碳纳米管、石墨烯、石墨及其复合材料中的一种或多种。

4.如权利要求1所述采用网状隔膜的胶体电解质超级电容器，其特征在于：用作正、负电极活性物质的金属氧化物为氧化钌、二氧化锰、氧化镍、氢氧化镍、氧化钴、钛酸锂中的一种或多种。

5.如权利要求1所述采用网状隔膜的胶体电解质超级电容器，其特征在于：用作正、负电极活性物质的导电聚合物为聚吡咯、聚苯胺、聚噻吩、氨基蒽醌、氨基萘醌及其衍生物中的一种或多种。

6.如权利要求1所述采用网状隔膜的胶体电解质超级电容器，其特征在于：用作正、负电极活性物质的复合材料由权利要求3所述的碳基材料、权利要求4所述的金属氧化物和权利要求5所述的导电聚合物中两种及两种以上材料构成。

7.如权利要求1所述采用网状隔膜的胶体电解质超级电容器，其特征在于：所述超级电容器由电极、网状隔膜、胶体电解质、集流体、接线端子和外壳构成，该网状隔膜位于正电极和负电极之间，将正、负电极隔开。

8.一种如权利要求1所述采用网状隔膜的胶体电解质超级电容器的制备方法，其特征在于，具体步骤如下：

1)将正或负电极活性物质和导电剂、粘接剂、溶剂进行混合，然后采用辊压法制成正、负极膜片；将正、负极膜片按所需尺寸进行剪切，然后再将其与泡沫镍或不锈钢网集流体进行压合，得到正负极片；

2)首先将正负极片交替叠放，并用网状隔膜将极片相互隔开，最后再用隔膜将叠放整齐的极片与隔膜从外部缠紧；

3)将步骤2)得到的超级电容器电芯采用硬包装或软包装方式进行封装；

4)将电解质溶胶注入步骤3)封装好的超级电容器内，使正、负电极片上的活性物质得到电解质溶胶的充分浸润，网状隔膜的网孔内充满电解质溶胶；

5)将注入电解质溶胶的超级电容器静置一段时间，使注入的电解质溶胶完全转变为电解质凝胶。