[发明专利]一种基于PBI‑KOH阴离子导电聚合物电解质的全固态超级电容器及其制备方法

权利要求书

1.一种基于PBI-KOH阴离子导电聚合物电解质的全固态超级电容器的制备方法，其特征在于：所述全固态超级电容器是以KOH掺杂的PBI阴离子导电聚合物作为电解质、以KOH掺杂的PBI阴离子导电聚合物膜作为隔膜、以Ni(OH)₂纳米球作为正极材料、以活性炭、介孔碳或碳纳米管作为负极材料，添加集流体后组装而成；

所述全固态超级电容器的制备方法包括如下步骤：

(1)采用滴落涂布法制备KOH掺杂的PBI阴离子导电聚合物膜

首先将PBI溶解在二甲基乙酰胺中，配制质量分数为5％的PBI溶液，并采用流延法成膜工艺制得PBI阴离子导电聚合物膜；将PBI阴离子导电聚合物膜浸入浓度在1～6M的KOH溶液中，常温反应10min～10days，取出干燥，即获得用于作为隔膜的KOH掺杂的PBI阴离子导电聚合物膜；

(2)制备正极浆料

将Ni(OH)₂纳米球、导电剂、PBI溶液和粘结剂混合后，加入N-甲基吡咯烷酮，60℃搅拌12h，获得正极浆料；

(3)制备负极浆料

将负极材料、导电剂、PBI溶液和粘结剂混合后，加入N-甲基吡咯烷酮，60℃搅拌12h，获得负极浆料；

(4)制备正极片和负极片

将正极浆料均匀涂覆在极片上，60℃下烘干后，再在100℃下烘干12h，获得正极片；将负极浆料均匀涂覆在极片上，60℃下烘干后，再在100℃下烘干12h，获得负极片；分别在正极片和负极片的表面滴50～500μL cm^-2浓度为6M的KOH，然后晾干；

(5)组装

按照集流体、正极片、隔膜、负极片、集流体的顺序进行组装，即获得非对称型全固态超级电容器。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述KOH掺杂的PBI阴离子导电聚合物膜的厚度为7.5～50μm之间。

3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述粘结剂为PVDF，所述导电剂为导电碳黑。

4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述集流体为不锈钢网。

5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述极片为碳纸。