[发明专利]可变色的超级电容器极片及其制备方法

说明书

本发明涉及可变色的超级电容器极片及其制备方法，制备可变色超级电容器极片的步骤为：将含有银纳米线的分散液通过抽滤均匀分布在四氟乙烯微孔滤膜的表面，再将四氟乙烯微孔滤膜上含有银纳米线的一面盖在所述的基底上并施以压力，以将银纳米线转移到基底上。然后在所述含有导电材料的基底上沉积具有电致变色特性的材料形成薄膜的步骤形成。通过本发明方法制备的极片不仅具有优异的电化学性能，良好的柔韧性和循环寿命，而且还具有极其出色的电致变色功能。

技术领域

本发明涉及可变色的超级电容器极片及其制备方法。

背景技术

一方面，超级电容器因其超长的循环寿命及快速充放电能力已引起大众广泛的关注，另一方面，随着便携可穿戴式电子设备、智能窗户、柔性显示器等创新产品的发展，兼具储能和可变色功能的柔性超级电容器也逐渐成为了众多研究机构的研究重点，尤其是器件颜色可直接反应其储能状态的超级电容器在智能化设备方面展现了良好的应用前景。关于柔性可变色超级电容器的制备方法，目前已报道的主要是以碳纳米管或者纤维素纳米纤维等材料为基础进行导电基底的制备，然后沉积上具有电致变色特性的导电聚合物材料以实现储能加变色的功效。但基于这类材料或方法所制备的超级电容器，存在透光性相对较低且制作工艺较复杂的问题。为此，本发明提出了一种基于金属纳米线和金属氧化物材料的柔性透明可变色超级电容器极片的简易制备方法，以促进这类新型储能器件的发展。

发明内容

本发明的主要在于提供一种新的可变色超级电容器极片及制备方法。

为了实现上述目的，本发明首先提供一种可变色超级电容器极片，包括含有导电材料的基底，所述的导电材料采用银纳米线（AgNW），所述的银纳米线通过以下方法转移到基底：

将含有银纳米线的分散液通过抽滤均匀分布在四氟乙烯微孔滤膜的表面，再将四氟乙烯微孔滤膜上含有银纳米线的一面盖在所述的基底上并施以压力，以将银纳米线转移到基底上。

上述可变色超级电容器极片还具有如下优化方案：

进一步的，所述含有导电材料的基底上沉积有具有电致变色特性的材料形成的薄膜。其中，所述的电致变色特性的材料优选采用三氧化钨（WO₃）。WO₃沉积形成厚度为400~800nm的薄膜，优选600 nm。

银纳米线的直径优选为40~100 nm，长度＞200 μm。

所述的银纳米线优选由乙醇分散形成分散液，分散浓度为2 mg/ml。

所述的基底为PET上涂覆二甲基硅氧烷前驱液后干燥制成的柔性基底。

本发明还包括一种可变色超级电容器极片的制备方法，包括制备可变色超级电容器极片的步骤，含有导电材料的基底通过以下方法制备：

将含有银纳米线的分散液通过抽滤均匀分布在四氟乙烯微孔滤膜的表面，再将四氟乙烯微孔滤膜上含有银纳米线的一面盖在所述的基底上并施以压力，以将银纳米线转移到基底上。

上述制备方法还进一步具有以下工艺步骤：

在所述含有导电材料的基底上沉积具有电致变色特性的材料形成薄膜的步骤。

还包括在PET上涂覆二甲基硅氧烷前驱液后干燥制成的所述基底的步骤。

通过本发明方法制备的极片不仅具有优异的电化学性能，良好的柔韧性和循环寿命，而且还具有极其出色的电致变色功能。

附图说明

图1 本发明的制备流程图。

图2 本发明中(a)AgNW柔性导电基底的SEM图，(b)AgNW/WO₃复合柔性变色极片的SEM图，插图为其截面SEM图。