[发明专利]生物质基胶体电解质及生物质基胶体电解质超级电容器

权利要求书

1.一种生物质基胶体电解质的超级电容器，其特征在于由电极、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；

所述生物质基胶体电解质的制备方法为：该生物质基胶体电解质是以海石花菜为原料，在去离子水中熬制形成溶胶，然后和不同种类的电解液混合形成胶体电解质。

2.如权利要求1所述一种生物质基胶体电解质的超级电容器，其特征在于生物质基胶体电解质的制备方法，按照以下步骤进行：

(1)称取一定量的海石花菜，用去离子水冲洗干净，然后将海石花菜在去离子水中浸泡2～5h，将水倒掉；

(2)量取一定体积的去离子水倒入烧杯中，将浸泡好的海石花菜放入去离子水中，石花菜与去离子水的质量比为1:50～200；加热至水沸腾；持续加热2～5h使海石花菜溶解，然后将残渣过滤掉；

(3)将上述溶液用小火熬煮2～6h将多余的水分蒸发掉，最后熬制的凝胶冻的浓度为5～50％；

(4)将配制好的电解水溶液加入到上述溶液中，充分搅拌使二者混合均匀，然后冷却，放置24h形成胶体电解质。

3.如权利要求2所述的一种生物质基胶体电解质的超级电容器，其特征在于生物质基胶体电解质的制备方法，步骤(4)中电解液为酸溶液、碱溶液、盐溶液中的一种或多种。

4.如权利要求3所述一种生物质基胶体电解质的超级电容器，其特征在于生物质基胶体电解质的制备方法，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0.1～3mol/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、钾盐和亚铁氰化钾中的一种或多种，其浓度为0.1～2mol/L。

5.如权利要求1所述 一种生物质基胶体电解质的超级电容器，其特征在于：用于超级电容器的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5～1500目。

6.如权利要求1所述的一种生物质基胶体电解质的超级电容器的制备方法，其特征在于按照以下步骤进行：

(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。

7.如权利要求6所述的超级电容器的制备方法，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、石墨及前述多种材料的复合材料中的一种或多种；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；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、氨基萘醌及前述多种聚合物衍生物中的一种或多种。

8.如权利要求6所述超级电容器的制备方法，其特征在于所述的导电剂为：乙炔黑、导电炭黑和石墨粉中的一种或两种及两种以上的混合物。

9.如权利要求6所述超级电容器的制备方法，其特征在于所述的粘接剂为：丁苯橡胶和羧甲基纤维素钠盐、聚乙醇缩丁醛中的一种或两种及两种以上的混合物。

10.如权利要求6所述超级电容器的制备方法，其特征在于所述的溶剂为：水、乙醇和正丁醇中的一种或两种及两种以上的混合物。