[发明专利]一种超级电容器柔性自支撑电极及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种超级电容器柔性自支撑电极的制备方法，包括以下步骤：

(1)将多孔炭颗粒与MXene分散液混合得到混合浆料；所述多孔炭颗粒的比表面积为2000～4000m²/g，多孔炭颗粒的粒径为100nm～5μm；所述MXene分散液的浓度为1～10mg/mL；所述多孔炭颗粒与所述MXene分散液中的MXene的质量比为19:1～3:1；

所述多孔炭材料为粉状活性炭和/或球形活性炭；

所述MXene的片层层数为1～3层；

所述MXene的片层直径为1～5μm；

(2)将所述步骤(1)中得到的混合浆料进行分散，得到混合分散液；

(3)将所述步骤(2)中得到的混合分散液涂覆到疏水基底上，得到载有混合分散液的基底；

(4)将所述步骤(3)中得到的载有混合分散液的基底干燥，移除基底，得到超级电容器柔性自支撑电极；

所述涂覆为使用一次性滴管将混合分散液逐滴地滴加到疏水基底上，通过溶液自身的流动扩张和表面张力在疏水基底上自发地流动延展至混合分散液不再延展为止。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述MXene包括Ti₂CT_x、Ti₃C₂T_x、Ti₂NT_x、Ti₃N₂T_x、V₂CT_x、Mo₂CT_x、Nb₂CT_x、Nb₄C₃T_x、Cr₂CT_x、Mo₂TiC₂T_x和Mo₂Ti₂C₃T_x中的一种或多种。

3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述多孔炭颗粒与所述MXene分散液中的MXene的质量比为19:1～5:1。

4.权利要求1～3任一项所述制备方法制备得到的超级电容器柔性自支撑电极，包括MXene片层和多孔炭颗粒相互交叉堆叠形成的三维导电网络结构。

5.根据权利要求4所述的超级电容器柔性自支撑电极，其特征在于，所述超级电容器柔性自支撑电极的厚度为10～100μm。

6.根据权利要求4所述的超级电容器柔性自支撑电极，其特征在于，所述超级电容器柔性自支撑电极中多孔炭颗粒与MXene的质量比为19:1～3:1。

7.权利要求4～6任意一项所述的超级电容器柔性自支撑电极在有机电解液体系和/或无机电解液体系的超级电容器中的应用。