[发明专利]柔性可拉伸超级电容器的一体化原位构建方法

权利要求书

1.柔性可拉伸超级电容器的一体化原位构建方法，其包括以下步骤：

采用静电纺丝逐层纺制构筑“三明治”结构一体化柔性可拉伸超级电容器前驱体纤维膜;

a. 将极性聚合物弹性体溶解在混合有机溶剂中，再将氧化剂和交联剂加入到上述溶液中，控制极性聚合物弹性体含量为5wt～10wt%，极性聚合物弹性体与氧化剂的质量比为1：（0.15～0.4），极性聚合物弹性体与交联剂的质量比为1：（0.02～0.06），得到可拉伸电极前驱体纺丝液A；

b. 选用与纺丝液A相同的极性聚合物弹性体溶解在有机溶剂中，控制极性聚合物弹性体含量为6wt～12wt%，再加入为0.5wt～2wt%的交联剂，控制极性聚合物弹性体与交联剂的质量比为1：（0.01～0.05），得到准固态电解质的纺丝液B；

c. 采用纺丝液A，以铝箔为接收器，通过静电纺丝机纺制，得到可拉伸电极电极前驱体纤维膜层，其膜层厚度控制在10微米～50微米；然后，以可拉伸电极前驱体纤维膜为接收器，采用纺丝液B通过静电纺丝，覆盖可拉伸电极前驱体纤维膜层，纺制的准固态电解质前驱体纤维膜层厚度控制在80微米～150微米；最后，在准固态电解质前驱体纤维膜层表面，采用纺丝液A通过静电纺丝，覆盖准固态电解质前驱体纤维膜层，可拉伸电极前驱体纤维膜层厚度控制在10微米～50微米去除铝箔后，得到“三明治”结构一体化柔性可拉伸超级电容器前驱体纤维膜;

（2）气相聚合方法原位生长导电聚合物制备一体化柔性可拉伸超级电容器纤维膜

将上述“三明治”结构一体化柔性可拉伸超级电容器前驱体纤维膜放入装有导电聚合物单体和盐酸的抽真空密闭容器中，温度为60℃～130℃的条件下进行2小时~12 小时的气相聚合，经水洗和乙醇洗涤后，制得一体化柔性可拉伸超级电容器纤维膜，导电聚合物活性物质的面负载量为2~6 毫克/厘米^-2;

（3）浸渍电解液并封装构建一体化柔性可拉伸超级电容器

将步骤（2）制备的一体化柔性可拉伸超级电容器纤维膜置于1摩尔/升的1-乙基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐或四乙基四氟硼酸铵/乙腈电解液中浸泡10分钟～30分钟，经二甲基硅氧烷和硅基粘结剂封装，获得一体化柔性可拉伸超级电容器。

2.如权利要求1所述的构建方法，其特征在于，所述的极性聚合物弹性体为氟橡胶和聚丙烯酸酯橡胶的一种。

3.如权利要求1所述的构建方法，其特征在于，所述A纺丝液中的氧化剂为三氯化铁、对甲基苯磺酸铁、过硫酸铵中的一种。

4.如权利要求1所述的构建方法，其特征在于，所述的交联剂为己二胺、三乙烯四胺、四乙烯三胺中的一种。

5.如权利要求1所述的构建方法，其特征在于，所述纺丝液A中的混合有机溶剂为丙酮或丁酮与N，N-二甲基甲酰胺、N，N-二甲基乙酰胺、N-甲基吡咯烷酮组成的混合溶剂，其体积比为1：（1~4）。

6.如权利要求1所述的构建方法，其特征在于，所述纺丝液B中的有机溶剂为丁酮、N，N-二甲基甲酰胺、N，N-二甲基乙酰胺中的一种。

7.如权利要求1所述的构建方法，其特征在于，所述的导电聚合物单体为苯胺、噻吩、吡咯中的一种。

8.如权利要求1所述的构建方法，其特征在于，所述的纺丝条件为电压12~18 kV、湿度10~30%、纺丝针头到接收器的距离8~20 cm。