[发明专利]一种用于超级电容器的金属箔集流体

说明书

本发明公开了一种用于超级电容器的金属箔集流体，包括金属箔集流体本体，所述金属箔集流体本体表面通过磁控溅射沉积有纳米碳膜，所述纳米碳膜的比表面积为2000～4000m²/g。本发明的用于超级电容器的金属箔集流体通过在金属箔集流体本体表面采用磁控溅射沉积纳米碳膜，该纳米碳膜具有优良的本征导电性和分散性，在电容的组装和运行过程中，本发明的金属箔集流体表面的纳米碳膜能够有效地提高集流体与纳米碳材料颗粒直接的结合，使纳米碳材料与金属箔集流体表面完全接触，从而降低阻抗，减少内热，提升机械稳定性，提高超级电容器的综合性能。

技术领域

本发明涉及电容器材料技术领域，具体而言，涉及一种用于超级电容器的金属箔集流体。

背景技术

超级电容器是一种新型的能量储存装置，具有高功率密度、高循环寿命等优点。超级电容器的性能与极片的制作工艺有着很大的关系，超级电容器的集流体材料作为核心组件之一，承担活性颗粒材料的力学载体、并作为电子迁移的介质。目前超级电容器制备中，多采用铝箔作为集流体，并在其表面进行电极材料(活性材料)的涂覆形成电极片。目前极片制备中仍有一些技术问题：

第一、如刚性的活性材料颗粒与刚性的铝箔或铜箔集流体之间是点点接触，因此活性材料颗粒不能完全与集流体接触，界面电阻较大，在使用过程中产生内热，并且由于活性材料形变，长时间会使集流体与活性材料剥离，影响电容的性能。

第二、大量用于集流体表面涂覆层的活性材料本征导电性不足，在形成涂覆层后难以作为高效电子导通网络降低阻抗。

第三、在集流体表面涂覆过程中活性材料易发生层叠或聚集，导致机械稳定性不足。

发明内容

有鉴于此，本发明提供的一种用于超级电容器的金属箔集流体，更好地克服了上述现有技术存在的问题和缺陷，该用于超级电容器的金属箔集流体通过在金属箔集流体本体表面采用磁控溅射沉积纳米碳膜，该纳米碳膜具有优良的本征导电性和分散性，在电容的组装和运行过程中，本发明的金属箔集流体表面的纳米碳膜能够有效地提高集流体与纳米碳材料颗粒直接的结合，使纳米碳材料与金属箔集流体表面完全接触，从而降低阻抗，减少内热，提升机械稳定性，提高超级电容器的综合性能。

一种用于超级电容器的金属箔集流体，包括金属箔集流体本体，所述金属箔集流体本体表面通过磁控溅射沉积有纳米碳膜，所述纳米碳膜的比表面积为2000～4000m²/g。

进一步地，所述金属箔集流体本体为铜箔集流体或铝箔集流体。

进一步地，所述纳米碳膜的厚度为0.1～200um。

进一步地，所述磁控溅射所采用的电源包括并联设置的直流电源和射频电源。

进一步地，所述磁控溅射所采用的靶材为人造石墨、天然石墨、活性炭、中间相碳微球、碳纳米管、石墨烯和炭黑中的一种。

进一步地，所述磁控溅射所采用的靶材为天然石墨。

进一步地，所述磁控溅射所采用的背底真空度为5*10^-4～5*10^-3Pa，氩气偏压为0.2～2Pa。

进一步地，所述磁控溅射所采用的靶基距离为2～20cm。

进一步地，所述磁控溅射所采用的溅射功率为50～500W。

进一步地，所述磁控溅射的溅射镀膜时间为10～200min。

与现有技术相比，本发明的一种用于超级电容器的金属箔集流体的有益效果是：