[发明专利]一种低维碳材料薄膜为极片的超级电容器及制备方法

摘要

一种低维碳材料薄膜为极片的超级电容器及制备方法，包括两层由隔膜隔开的电极材料薄膜，两层电极材料薄膜之间的电解质以及电极引线，所述的电极材料薄膜为低维碳材料薄膜，隔膜为PVDF膜或者有机膜，电解质为KOH、H2SO4或者固态电解质。制备包括：（1）将低维碳材料薄膜在电解质中浸泡5min‑12h；（2）将引线粘贴在低维碳材料薄膜材料的外表面；（3）封装得到柔性超级电容器。本发明的柔性超级电容器中采用涂覆、剥离的方法得到低维碳材料薄膜，操作方法简单，制作成本低，可大规模制备，超级电容器的组装简单，为柔性超级电容器的制备提供了一种很好的工艺方法。本发明的超级电容器具有很好的柔性，可用于穿戴电子设备。

主权项

一种低维碳材料薄膜为极片的超级电容器，包括两层由隔膜隔开的电极材料薄膜，并包括布置在两层电极材料薄膜之间的电解质以及电极引线，其特征是所述的电极材料薄膜为低维碳材料薄膜，隔膜为PVDF膜或者有机膜，电解质为KOH、H2SO4或者固态电解质；所述是低维碳材料薄膜成膜方法，包括以下步骤：1）将低维碳材料以100~500 r/min球磨2‑10h，成细小密实粉体；2）取乙醇、去离子水、N‑甲基吡咯烷酮或丙酮中的一种或几种作为溶剂，球磨好的低维碳材料为基本材料，加粘结剂和分散剂，按低维碳材料:粘结剂:分散剂按81~96:2~9:2~10质量比调浆，配置成1~5%固含量的悬浮液；3）以铝箔或铜箔作为基底，将悬浮液均匀涂覆在表面，烘干，形成薄膜；4）以盐酸、硝酸、硫酸或烧碱作为腐蚀剂，将基底连同薄膜浸泡于腐蚀剂中10~24h，腐蚀基底，取出薄膜，烘干；5）制膜后，在800~1800℃下炭化，再2200~3000℃石墨化，取出压实，制成低维碳材料薄膜；所述的低维碳材料包括碳纳米管、石墨烯、碳纳米颗粒、碳纳米管无纺布或它们的混合体；所述的粘结剂为丁苯橡胶、羧甲基纤维素或聚偏氟乙烯；所述的分散剂为十二烷基苯磺钠或十二烷基硫酸钠中的一种或两种。