[发明专利]一种超级电容器及其制造方法

摘要

一种用于能量存储的超级电容器及其制造方法。该超级电容器由正极[3]、负极[4]、电解液[6]、隔膜[5]、集电体薄膜[7]和封装外壳[8]组成。多孔碳电极材料中添加了一定比例的金属氧化物纳米管的非活性物质，电解液为有机电解液，正、负极之间采用多孔绝缘隔膜。该超级电容器采用金属氧化物纳米管在多孔碳材料的基体中构成的三维网络骨架结构，可显著提高活性物质的利用率，同时采用高分解电压的有机物为电解液，有利于提高其能量密度和功率密度等性能，因此该超级电容器具有广泛的应用前景。

主权项

1、一种超级电容器，包括：正极[3]、负极[4]、电解液[6]、隔膜[5]、集电体薄膜[7]和封装外壳[8]，电解液[6]被吸附于正极[3]、负极[4]和隔膜[5]的孔隙中和封装外壳[8]内部未被正极[3]和负极[4]与隔膜[5]占据的孔隙中；正极[3]和负极[4]分别位于集电体薄膜[7]的表面；正极[3]和负极[4]的活性物质一侧之间被多孔绝缘隔膜[5]分隔开来；分别从正极[3]和负极[4]一侧引出正极柱[1]和负极柱[2]；再由外壳封装[8]构成超级电容器单体，其特征在于：(1)正极[3]和负极[4]均采用金属氧化物纳米管-多孔碳复合材料、导电剂和粘结剂组成；其组分及含量为：金属氧化物纳米管0.5mass％～20mass％、多孔碳65mass％～95mass％、导电剂0.1mass％～30mass％、粘结剂3.0mass％～10mass％；(2)电解液[6]采用有机电解液，其中电解质为六氟磷酸锂、四氟硼酸锂、四氟硼酸四乙基胺、四甲基四氟硼酸胺、四丙基四氟硼酸胺、四丁基四氟硼酸胺、三甲基乙基四氟硼酸胺、二乙基二甲基四氟硼酸胺、N-乙基-N-甲基吡咯烷四氟硼酸胺；六氟磷酸铵类如四乙基六氟磷酸胺、四甲基六氟磷酸胺、四丙基六氟磷酸胺、四丁基六氟磷酸胺、三甲基乙基六氟磷酸胺、三乙基甲基六氟磷酸胺、二乙基二甲基六氟磷酸胺等中的一种或多种任意比例的组合物；有机溶剂为碳酸乙烯脂、碳酸丙烯脂、碳酸甲乙脂、环丁砜、二甲亚砜、碳酸二甲脂、碳酸二乙脂、二甲基乙酰胺、硝基乙烯等及其衍生物中的两种或两种以上任意比例的组合物；电解液浓度为0.5mol/L～3.0mol/L；(3)隔膜[5]为多孔绝缘隔膜，主要为聚丙烯多孔薄膜、聚乙烯多孔薄膜、玻璃纤维多孔薄膜和聚四氟乙烯多孔薄膜等中的一种，厚度为8μm～200μm；(4)集电体薄膜为铝薄膜、铜箔、泡沫镍薄膜、不锈钢薄膜、冲孔镍薄膜等中的一种。