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一種全固態(tài)纖維狀柔性超級電容器及其制備方法與流程

文檔序號:12724773閱讀:來源:國知局

技術(shù)特征:

1.一種全固態(tài)纖維狀柔性超級電容器,其特征在于:所述電容器包括正極(1)、隔膜(2)、固態(tài)電解液(3)、負(fù)極(4)和集流體(5)組成,所述正極(1)為柔性纖維結(jié)構(gòu),所述負(fù)極(4)為柔性膜結(jié)構(gòu),所述集流體(5)為纖維襯底;

所述集流體(5)呈螺旋狀結(jié)構(gòu),所述正極(1)呈螺旋狀包圍在集流體(5)外面,所述隔膜(2)呈圓筒狀包圍在正極(1)外面,所述固態(tài)電解液(3)包圍在隔膜(2)外,所述負(fù)極(4)包圍在固態(tài)電解液(3)外面。

2.一種權(quán)利要求1所述的全固態(tài)纖維狀柔性超級電容器的制備方法,其特征在于:所述方法步驟如下:

步驟一:利用沉淀法、水熱法、真空抽濾法、化學(xué)氣相沉積法或冰浴法制備正極(1)和負(fù)極(4)材料,且正極(1)材料生長在纖維襯底上,負(fù)極(4)做成膜狀;

步驟二:配制固態(tài)電解液(3),溫度控制在80~100℃;

步驟三:將正極(1)和負(fù)極(4)分別浸入到已經(jīng)制備好的呈凝膠狀的固態(tài)電解液(3)中5~20 min;

步驟四:最后將正極(1)和負(fù)極(4)兩種材料用隔膜(2)隔開,負(fù)極膜結(jié)實(shí)的包覆在正極(1)的纖維上封裝成纖維狀器件,放入烘箱干燥8~15 h,烘箱溫度設(shè)置為60~80℃。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的全固態(tài)纖維狀柔性超級電容器的制備方法,其特征在于:步驟一中,所述正極(1)材料為鈷酸鎳、氧化鎳、氧化鈷中的一種或兩種的混合物,所述負(fù)極(4)材料為石墨烯、碳納米管或活性炭。

4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的全固態(tài)纖維狀柔性超級電容器的制備方法,其特征在于:步驟一中,所述的纖維襯底為滌綸纖維、石墨烯纖維、碳納米管纖維中的一種或幾種的混合物。

5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的全固態(tài)纖維狀柔性超級電容器的制備方法,其特征在于:步驟二中,所述的固態(tài)電解液(3)為聚乙烯醇、氯化鋰、硫酸鈉、氫氧化鉀中的一種或多種的混合物。

6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的全固態(tài)纖維狀柔性超級電容器的制備方法,其特征在于:步驟四中,所述隔膜(2)為纖維素隔膜、聚丙烯膜、隔膜紙或高分子半透膜。

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