[发明专利]一种无线充电超级电容器及其制备方法

权利要求书

1.一种无线充电超级电容器的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：

1)氟氮碳源的制备：将乙烯基二茂铁、四氟乙烯、2-乙烯基-4,6-二氨基-1,3,5-三嗪、乳化剂按比例混合均匀，滴在玻璃制成的模具内，放入在惰性氛围下的钴60-γ场内，采用辐射源辐照40-50分钟使其发生辐射自由基聚合反应；

2)初始碳化：将步骤1)中制备得到的氟氮碳源在惰性气体氛围保护下，于400℃～500℃下碳化2～4小时，得到初始碳化的氮氟共掺杂碳材料；

3)碳材料活化：将步骤2)中制备得到的初始碳化的氮氟共掺杂碳材料浸泡在60-80℃下质量分数为50-60％的磷酸溶液中40-50小时，取出用去离子水洗涤过滤，真空干燥，后按质量比为1:2在产物中加入KOH，并混合均匀；

4)碳化：将步骤3)中用KOH活化的氮氟共掺杂碳材料，在惰性气体氛围保护下，于800℃～1000℃下碳化4小时得到氮氟共掺杂碳材料；

5)正、负电极的制备：按质量比9:2:1:5的比例分别称取氮氟共掺杂碳材料、乙炔黑、PTFE乳液、乙醇，混合，超声1小时使其形成均匀的浆料； 接着将浆料转移至辊压机上制成薄片，取适量置于1cm×1cm集流体上，在10MPa压力下压制成正、负电极；最后将该正、负电极放入真空烘箱，在110-120℃下烘干，待用；

6)超级电容器组装：将上述步骤中制备得到的正负电极上涂敷导电胶，引出导线，导线上安装无线接收器，然后将其与隔膜、电解液一起封装在外壳里，得到超级电容器；

其中，步骤1)中所述乙烯基二茂铁、四氟乙烯、2-乙烯基-4,6-二氨基-1,3,5-三嗪、乳化剂的质量之比为3:1:2:0.1。

2.根据权利要求1所述的无线充电超级电容器的制备方法，其特征在于：所述乳化剂选自十二烷基苯磺酸钠、聚氧丙烯聚乙烯甘油醚、壬基酚聚氧乙烯醚。

3.根据权利要求1所述的无线充电超级电容器的制备方法，其特征在于：所述惰性氛围为氮气氛围、氩气氛围、氦气氛围、氖气氛围中的一种或几种。

4.根据权利要求1所述的无线充电超级电容器的制备方法，其特征在于：所述集流体为泡沫镍、冲孔镀镍钢带、钢带或不锈钢网中的一种或几种。

5.根据权利要求1所述的无线充电超级电容器的制备方法，其特征在于：所述隔膜为多孔的Celgard膜、无纺布、纤维素隔膜、超细玻璃棉多孔隔膜，聚丙烯隔膜或乙烯-乙烯醇共聚物纤维隔膜一种或几种。

6.根据权利要求1所述的无线充电超级电容器的制备方法，其特征在于：所述电解液为溶质质量分数为80-90％四氟硼酸胺的乙腈的溶液。

7.根据权利要求6所述的无线充电超级电容器的制备方法，其特征在于：所述四氟硼酸胺选自四氟硼酸甲基三乙基胺、四氟硼酸四乙基胺、四氟硼酸三甲基乙基胺或四氟硼酸二甲基二乙基胺中的一种或几种。

8.一种采用权利要求1-7任一项所述的无线充电超级电容器的制备方法制备得到的无线充电超级电容器，其特征在于：包括正电极、负电极、设置在正电极和负电极之间的隔膜、电解液、封装外壳和充电模块，所述充电模块包括无线接收器以及无线发射器，所述无线接收器安装于所述正电极和负电极的预设位置，所述预设位置适于所述无线发射器向所述无线接收器提供无线电信号，所述无线发射器可控制地电连接于外部电源，通过对所述充电模块的通断，实现无线充电。