[发明专利]一种自支撑膜堆叠电极及其制备方法和一种赝电容超级电容器

权利要求书

1.一种自支撑膜堆叠电极，其特征在于，由自支撑膜堆叠得到，堆叠层数≥2层；所述自支撑膜由粘结剂、溶剂和电极活性材料制备得到；所述电极活性材料为氧氮化碳；所述氧氮化碳具有二维褶皱层状形貌，组成元素为氧、氮、碳和氢；所述氧氮化碳中氮元素的原子百分含量为5~12%，氧元素的原子百分含量为6.7~16%；所述氧氮化碳结构中包括碳-碳双键、庚嗪环、石墨化氮、醚羟基和酚羟基；所述氧氮化碳通过以下方法制备得到：将碳源和尿素混合后研磨，得到混合粉料；将所述混合粉料干燥后进行热解，得到氧氮化碳；所述热解的温度为800～1100℃。

2.根据权利要求1所述的自支撑膜堆叠电极，其特征在于，单层自支撑膜的质量为1~6mg/cm²。

3.根据权利要求1所述的自支撑膜堆叠电极，其特征在于，所述粘结剂为具有疏水性的有机粘结剂；所述有机粘结剂为聚偏氟乙烯和/或丁苯橡胶；所述溶剂为N-甲基吡咯烷酮和/或N,N-二甲基甲酰胺；

所述粘结剂和电极活性材料的质量比为5~20:95~80；所述粘结剂和溶剂的质量比为1:30~50。

4.权利要求1~3任意一项所述自支撑膜堆叠电极的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

（1）将粘结剂、电极活性材料和溶剂混合进行研磨，得到活性浆料；

（2）将所述活性浆料在铝箔上涂膜后干燥，得到负载有电极膜的铝箔；

（3）将所述负载有电极膜的铝箔浸泡于氢氧化钾溶液中，使铝箔溶解，得到自支撑膜；

（4）将所述自支撑膜按照所需层数进行堆叠，得到自支撑膜堆叠电极。

5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述步骤（2）中涂膜的环境湿度≤30%RH。

6.一种赝电容超级电容器，其特征在于，由权利要求1~3任意一项所述的自支撑膜堆叠电极构筑得到。

7.根据权利要求6所述的赝电容超级电容器，其特征在于，所述赝电容超级电容器包括扣式超级电容器、软包式超级电容器、微型超级电容器。

8.根据权利要求6所述的赝电容超级电容器，其特征在于，所述赝电容超级电容器包括对称式超级电容器或非对称式超级电容器。

9.根据权利要求6~8任意一项所述的赝电容超级电容器，其特征在于，所述赝电容超级电容器的隔膜为无纺布隔膜或纤维素隔膜，电解液为氢氧化钾电解液或硫酸锂/氢氧化钾混合电解液。