[发明专利]可拉伸电容器电极-导体结构及超级电容器

说明书

本发明涉及一种可拉伸电容器电极‑导体结构，包括：一电容器电极以及一导体结构，该电容器电极与该导体结构一体成型，该可拉伸电容器电极‑导体结构的表面具有多个褶皱，该电容器电极包括多个碳纳米管层层叠设置，相邻的两个碳纳米管层之间设置有活性物质，每个碳纳米管层包括多个超顺排碳纳米管膜，该多个超顺排碳纳米管膜层叠设置；该导体结构包括多个超顺排碳纳米管膜，该多个超顺排碳纳米管膜层叠设置；每个所述超顺排碳纳米管膜包括多个碳纳米管，该多个碳纳米管基本沿同一方向延伸。本发明还提供一种包括上述可拉伸电容器电极‑导体结构的超级电容器。

技术领域

本发明涉及一种可拉伸电容器电极-导体结构及超级电容器，尤其涉及一种可以沿不同方向大应变拉伸的电容器电极-导体结构及超级电容器。

背景技术

在可拉伸电子设备的实际工作环境中，例如生物组织中，往往会发生不同方向的反复形变，这就要求可拉伸电子设备不仅能够能承受单次大应变的拉伸，还需要承受不同方向的反复的形变，即需要具有对不同方向应变循环的高耐受性。可拉伸电容器是一比较常用的可拉伸电子设备。为了能够与可拉伸电容器的工作特点和工作环境相匹配，可拉伸电容器电极及导体均需要具有耐不同方向反复拉伸的能力。

碳纳米管薄膜具有良好的力学性能和电学性能，能够作为导体，还能够以不同方式同其他活性材料复合，获得具有良好的电学性能的电容器电极。然而，现有的碳纳米管电极及导体只能在单一方向进行小应变的拉伸，不能够承受多个方向反复大应变拉伸。

发明内容

有鉴于此，确有必要提供一种可拉伸电容器电极-导体结构及超级电容器，该可拉伸电容器电极-导体结构及超级电容器能够承受不同方向大应变反复拉伸。

一种可拉伸电容器电极-导体结构，包括：一电容器电极以及一导体结构，该电容器电极与该导体结构一体成型，该可拉伸电容器电极-导体结构的表面具有多个褶皱，该电容器电极包括多个碳纳米管层层叠设置，相邻的两个碳纳米管层之间设置有活性物质，每个碳纳米管层包括多个超顺排碳纳米管膜，该多个超顺排碳纳米管膜层叠设置；该导体结构包括多个超顺排碳纳米管膜，该多个超顺排碳纳米管膜层叠设置；每个所述超顺排碳纳米管膜包括多个碳纳米管，该多个碳纳米管基本沿同一方向延伸。

所述的可拉伸电容器电极-导体结构，进一步包括一弹性基底，该电容器电极以及导体设置在所述弹性基底的同一个表面。

一种超级电容器，包括：如所述可拉伸电容器电极-导体结构、电解质和一封装结构，所述电解质涂覆在所述电容器电极的表面，所述封装结构用于对所述可拉伸电容器电极-导体结构和电解质进行封装。

与现有技术相比，本发明提供的可拉伸电容器电极-导体结构的表面形成多个褶皱。当该可拉伸复合电极沿多个不同方向同时被拉伸时，该多个褶皱可以在多个不同的应变方向上同时展开，吸收应变，碳纳米管层中的碳纳米管不宜断裂，进而使可拉伸电容器电极-导体结构及采用该可拉伸电容器电极-导体结构的超级电容器在多个不同方向同时大应变反复拉伸时不容易断裂。

附图说明

图1为本发明实施例提供的可拉伸电容器电极-导体结构的制备方法的流程图。

图2为本发明实施例提供的可拉伸电容器电极-导体结构的制备方法的示意图。

图3为本发明实施例提供的超顺排碳纳米管膜的扫描电子显微镜照片。

图4为本发明实施例1中的可拉伸电容器电极-导体结构的结构示意图。

图5为本发明实施例2中的可拉伸电容器电极-导体结构的结构示意图。

图6为本发明实施例1中可拉伸电容器电极-导体结构沿不同方向拉伸时电极电阻随应变变化的关系图。

图7为本发明实施例提供的可拉伸超级电容器的结构示意图。