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1、(10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201410751004.3(22)申请日 2014.12.08H01G 11/84(2013.01)H01G 11/86(2013.01)(71)申请人 西安交通大学地址 710049 陕西省西安市咸宁路 28 号(72)发明人 于伟 李本强 丁书江(74)专利代理机构 西安智大知识产权代理事务所 61215代理人 贺建斌(54) 发明名称一种采用 3D 打印技术制造微型超级电容器的方法(57) 摘要一种采用 3D 打印技术制造微型超级电容器的方法，先进行 3D 打印微型电容器浆料的制备，再进行微型电容器金属集流体的成型，然后进行微型电。
2、容器电极结构的成型，再进行微型电容器电极结构的固化，最后进行微型超级电容器的封装，本发明采用纳米粒子为原材料并利用 3D 打印技术的得到的微型超级电容，突破了传统光刻刻蚀工艺、电沉积工艺等耗时长、工艺难于控制的限制，大大降低了加工成本，提高了加工效率，可以快速制备出具有特定三维尺寸的电极结构，可以广泛地应用在自供电微电子设备，生物医学设备等多方面。(51)Int.Cl.(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请权利要求书3页 说明书4页 附图2页(10)申请公布号 CN 104505265 A(43)申请公布日 2015.04.08CN 104505265 A1/3 页21.一种。
3、采用 3D 打印技术制造微型超级电容器的方法，其特征在于，包括以下步骤 ：1)3D 打印微型电容器浆料的制备 ：采用聚苯乙烯微球为原料，对其进行磺化处理得到磺化聚苯乙烯微球，用沉淀法将 Ni 前驱体沉积到磺化聚苯乙烯微球表面上，经 400高温煅烧之后得到 NiO 空心微球，称取 1-5g NiO 空心微球，分散在 30ml 去离子水中，超声分散均匀后，向其中加入 10-50mg 摩尔质量为 1800g mol-1的聚乙烯亚胺 PEI，之后将悬浊液搅拌 15 分钟并超声 10 分钟，用 1M HNO3溶液调节其 PH 值到 8-10，在搅拌的状态下反应 16 小时后，将悬浊液的 PH 值调节到 。
4、9-11，诱导其从流体转变为凝胶，之后再加入 100-1000mg 甲基纤维素并混合均匀，在室温下蒸发掉一部分溶剂水使得浆料的固含量达到 0.45-0.65 ；2) 微型电容器金属集流体的成型 ：以氮氮二甲基甲酰胺 DMF 为溶剂，配制浓度均为510-3mol L-1的硝酸银溶液和氨丙基三乙氧基硅烷APS溶液，硝酸银溶液和氨丙基三乙氧基硅烷 APS 溶液的体积比 1:1，混合后水浴加热进行反应，反应温度为 70，反应时间为 1小时，获得银纳米粒子胶体溶液，用丙酮洗涤 5 次，最终得到的银纳米粒子尺寸在 25-30nm范围，之后将其分散在二甘醇和水的混合溶剂中，二甘醇和水的体积比 1:1，银纳米。
5、粒子的质量分数为 5-35，再进行超声分散得到稳定的导电油墨，通过利用爱普生打印机 C88，在200m厚的PI膜上面打印出插指图形，其中金属条纹宽度为100-400m，金属条纹厚度为500-1000nm，两金属条纹间距为 50-200m，在氮气环境下 300加热处理后得到微型电容器所需的金属集流体 ；3) 微型电容器电极结构的成型 ：利用 3D 打印设备，将 3D 打印微型电容器浆料在微型电容器金属集流体上逐层打印，在 100-600psi 的压力下以 200-1000m s-1的速率下打印5-20 层，得到微型电容器的两电极 ；4) 微型电容器电极结构的固化 ：将 3D 打印得到的微型电容器。
6、电极结构以 2-5 s-1的升温速率，升温到 100-300保持 1-5 小时蒸发掉溶剂水，进行固化并保证打印形状的完整，最终得到疏松多孔的微型超级电容器电极结构 ；5) 微型超级电容器的封装 ：利用薄壁聚甲基丙烯酸甲酯 PMMA 将微型超级电容器电极结构四周密封，注入电解质后用玻璃片将其顶层密封就得到完整的微型超级电容器。2.根据权利要求1所述的一种采用3D打印技术制造微型超级电容器的方法，其特征在于，包括以下步骤 ：1)3D 打印微型电容器浆料的制备 ：采用聚苯乙烯微球为原料，对其进行磺化处理得到磺化聚苯乙烯微球，用沉淀法将 Ni 前驱体沉积到磺化聚苯乙烯微球表面上，经 400高温煅烧之后。
7、得到 NiO 空心微球，称取 1g NiO 空心微球，分散在 30ml 去离子水中，超声分散均匀后，向其中加入10mg摩尔质量为1800g mol-1的聚乙烯亚胺PEI，之后将悬浊液搅拌15分钟并超声 10 分钟，用 1M HNO3溶液调节其 PH 值到 10，在搅拌的状态下反应 16 小时后，将悬浊液的 PH 值调节到 9，诱导其从流体转变为凝胶，之后再加入 1000mg 甲基纤维素并混合均匀，在室温下蒸发掉一部分溶剂水使得浆料的固含量达到 0.45 ；2) 微型电容器金属集流体的成型 ：以氮氮二甲基甲酰胺 DMF 为溶剂，配制浓度均为510-3mol L-1的硝酸银溶液和氨丙基三乙氧基硅烷。
8、 APS 溶液，硝酸银溶液和氨丙基三乙氧基硅烷 APS 溶液的体积比 1:1，混合后水浴加热进行反应，反应温度为 70，反应时间为1 小时，获得银纳米粒子胶体溶液，用丙酮洗涤 5 次，最终得到的银纳米粒子尺寸为 20nm，之后将其分散在二甘醇和水的混合溶剂中，二甘醇和水的体积比 1:1，银纳米粒子的质量权 利 要 求 书CN 104505265 A2/3 页3分数为 5，再进行超声分散得到稳定的导电油墨，利用爱普生打印机 C88，在 200m 厚的PI 膜 (1) 上面打印出金属插指图形 (2)，其中金属条纹宽度 W1 为 100m，金属条纹厚度为500nm，两金属条纹间距W2为200m，在氮。
9、气环境下300加热处理后得到微型电容器所需的金属集流体 ；3) 微型电容器电极结构的成型 ：利用 3D 打印设备，将 3D 打印微型电容器浆料在微型电容器金属集流体上逐层打印，打印完第一层图形 (3)，在 100psi 的压力下以 1000m s-1的速率下打印 5 层，得到微型电容器的两电极 ；4) 微型电容器电极结构的固化 ：将 3D 打印得到的微型电容器电极结构以 5 s-1的升温速率，升温到 300保持 1 小时蒸发掉溶剂水，进行固化并保证打印形状的完整，最终得到疏松多孔的微型超级电容器电极结构 ；5) 微型超级电容器的封装 ：薄壁聚甲基丙烯酸甲酯 PMMA 结构通过激光切割成块，放置。
10、在微型电容器电极结构周围，用 PDMS 凝胶密封起来，并在 150下固化，之后向其中注入电解质 2M KOH 溶液，最后用玻璃片将其顶层密封就可得到完整的微型超级电容器。3.根据权利要求1所述的一种采用3D打印技术制造微型超级电容器的方法，其特征在于，包括以下步骤 ：1)3D 打印微型电容器浆料的制备 ：采用聚苯乙烯微球为原料，对其进行磺化处理得到磺化聚苯乙烯微球，用沉淀法将 Ni 前驱体沉积到磺化聚苯乙烯微球表面上，经 400高温煅烧之后得到 NiO 空心微球，称取 3g NiO 空心微球，分散在 30ml 去离子水中，超声分散均匀后，向其中加入32.5mg摩尔质量为1800g mol-1的。
11、聚乙烯亚胺PEI，之后将悬浊液搅拌15分钟并超声 10 分钟，用 1M HNO3溶液调节其 PH 值到 9，在搅拌的状态下反应 16 小时后，将悬浊液的PH值调节到10.5，诱导其从流体转变为凝胶，之后再加入1000mg甲基纤维素并混合均匀，在室温下蒸发掉一部分溶剂水使得浆料的固含量达到 0.65 ；2) 微型电容器金属集流体的成型 ：以氮氮二甲基甲酰胺 DMF 为溶剂，配制浓度均为510-3mol L-1的硝酸银溶液和氨丙基三乙氧基硅烷APS溶液，硝酸银溶液和氨丙基三乙氧基硅烷 APS 溶液的体积比 1:1，混合后水浴加热进行反应，反应温度为 70，反应时间为 1小时，获得银纳米粒子胶体溶液。
12、，用丙酮洗涤 5 次，最终得到的银纳米粒子尺寸为 25nm，之后将其分散在二甘醇和水的混合溶剂中，二甘醇和水的体积比 1:1，银纳米粒子的质量分数为25，再进行超声分散得到稳定的导电油墨，通过利用爱普生打印机C88，在200m厚的PI 膜上面打印出插指图形，其中金属条纹宽度为 250m，金属条纹厚度为 800nm，两金属条纹间距为 130m，在氮气环境下 300加热处理后得到微型电容器所需的金属集流体 ；3) 微型电容器电极结构的成型 ：利用 3D 打印设备，将 3D 打印微型电容器浆料在微型电容器金属集流体上逐层打印，在600psi的压力下以200m s-1的速率下打印20层，得到微型电容器。
13、的两电极 ；4) 微型电容器电极结构的固化 ：将 3D 打印得到的微型电容器电极结构以 2 s-1的升温速率，升温到 100保持 5 小时蒸发掉溶剂水，进行固化并保证打印形状的完整，最终得到疏松多孔的微型超级电容器电极结构 ；5) 微型超级电容器的封装 ：薄壁聚甲基丙烯酸甲酯 PMMA 结构通过激光切割成块，放置在微型超级电容器电极结构周围，用 PDMS 凝胶密封起来，并在 150下固化，之后向其中注入电解质 2M KOH 溶液，最后用玻璃片将其顶层密封就可得到完整的微型超级电容器。权 利 要 求 书CN 104505265 A3/3 页44.根据权利要求1所述的一种采用3D打印技术制造微型超。
14、级电容器的方法，其特征在于，包括以下步骤 ：1)3D 打印微型电容器浆料的制备 ：采用聚苯乙烯微球为原料，对其进行磺化处理得到磺化聚苯乙烯微球，用沉淀法将 Ni 前驱体沉积到磺化聚苯乙烯微球表面上，经 400高温煅烧之后得到 NiO 空心微球。称取 5g NiO 空心微球，分散在 30ml 去离子水中，超声分散均匀后，向其中加入50mg摩尔质量为1800g mol-1的聚乙烯亚胺PEI，之后将悬浊液搅拌15分钟并超声 10 分钟，用 1M HNO3溶液调节其 PH 值到 8，在搅拌的状态下反应 16 小时后，将悬浊液的PH值调节到11，诱导其从流体转变为凝胶，之后再加入1000mg甲基纤维素并。
15、混合均匀，在室温下蒸发掉一部分溶剂水使得浆料的固含量达到 0.55 ；2) 微型电容器金属集流体的成型 ：以氮氮二甲基甲酰胺 DMF 为溶剂，配制浓度均为510-3mol L-1的硝酸银溶液和氨丙基三乙氧基硅烷APS溶液，硝酸银溶液和氨丙基三乙氧基硅烷 APS 溶液的体积比 1:1，混合后水浴加热进行反应，反应温度为 70，反应时间为 1小时，获得银纳米粒子胶体溶液，用丙酮洗涤 5 次，最终得到的银纳米粒子尺寸为 30nm，之后将其分散在二甘醇和水的混合溶剂中，二甘醇和水的体积比 1:1，银纳米粒子的质量分数为35，再进行超声分散得到稳定的导电油墨，通过利用爱普生打印机C88，在200m厚的P。
16、I 膜上面打印出插指图形，其中金属条纹宽度为 400m，金属条纹厚度为 1000nm，两金属条纹间距为 50m，在氮气环境下 300加热处理后得到微型电容器所需的金属集流体 ；3) 微型电容器电极结构的成型 ：利用 3D 打印设备，将 3D 打印微型电容器浆料在微型电容器金属集流体上逐层打印，在100psi的压力下以500m s-1的速率下打印13层，得到微型电容器的两电极 ；4) 微型电容器电极结构的固化 ：将 3D 打印得到的微型电容器电极结构以 3 s-1的升温速率，升温到 200保持 3 小时蒸发掉溶剂水，进行固化并保证打印形状的完整，最终得到疏松多孔的微型超级电容器电极结构 ；5) 。
17、微型超级电容器的封装 ：薄壁聚甲基丙烯酸甲酯 PMMA 结构通过激光切割成块，放置在微型超级电容器电极结构周围，用 PDMS 凝胶密封起来，并在 150下固化，之后向其中注入电解质 2M KOH 溶液，最后用玻璃片将其顶层密封就可得到完整的微型超级电容器。权 利 要 求 书CN 104505265 A1/4 页5一种采用 3D 打印技术制造微型超级电容器的方法技术领域0001 本发明属于微纳制造技术领域，具体涉及一种采用 3D 打印技术制造微型超级电容器的方法。背景技术0002 微型超级电容器是一种以微纳米结构形式实现储能的微型能量存储器件，具有高比容量、高储能密度和高抗过载能力等特点。相比于。
18、普通超级电容器，微型超级电容器的优势主要体现为 ：可实现器件的微型化、智能化和集成化，大大提高了器件储能密度 ；简化超级电容器结构设计，更好地匹配设计器件芯片控制电路工作条件，减小器件体积，降低设计成本 ；提高器件设计系统的可靠性和稳定性。鉴于其在 MEMS 系统、微能源以及物联网技术等诸多领域的巨大应用，各种关于微型超级电容器的制备方法相继提出，比如光刻技术，刮涂技术和电沉积技术等，但是，这些方法需要复杂的制备工艺、昂贵的实验设备，耗时时间长，而且很难制造出复杂形状、大深宽比的三维超级电容器，这已经严重影响了其在应用领域的采用和推广。发明内容0003 为了克服上述现有技术的缺点，本发明的目的。
19、在于提供一种采用 3D 打印技术制造微型超级电容器的方法，大大降低了加工成本，提高了加工效率。0004 为了达到上述目的，本发明采取的技术方案为 ：0005 一种采用 3D 打印技术制造微型超级电容器的方法，包括以下步骤 ：0006 1)3D 打印微型电容器浆料的制备 ：采用聚苯乙烯微球为原料，对其进行磺化处理得到磺化聚苯乙烯微球，用沉淀法将 Ni 前驱体沉积到磺化聚苯乙烯微球表面上，经 400高温煅烧之后得到NiO空心微球，称取1-5g NiO空心微球，分散在30ml去离子水中，超声分散均匀后，向其中加入10-50mg摩尔质量为1800g mol-1的聚乙烯亚胺PEI，之后将悬浊液搅拌 15。
20、 分钟并超声 10 分钟，用 1M HNO3溶液调节其 PH 值到 8-10，在搅拌的状态下反应 16 小时后，将悬浊液的 PH 值调节到 9-11，诱导其从流体转变为凝胶，之后再加入 100-1000mg 甲基纤维素并混合均匀，在室温下蒸发掉一部分溶剂水使得浆料的固含量达到 0.45-0.65 ；0007 2) 微型电容器金属集流体的成型 ：以氮氮二甲基甲酰胺 DMF 为溶剂，配制浓度均为510-3mol L-1的硝酸银溶液和氨丙基三乙氧基硅烷APS溶液，硝酸银溶液和氨丙基三乙氧基硅烷 APS 溶液的体积比 1:1，混合后水浴加热进行反应，反应温度为 70，反应时间为1小时，获得银纳米粒子胶。
21、体溶液，用丙酮洗涤5次，最终得到的银纳米粒子尺寸在20-30nm范围，之后将其分散在二甘醇和水的混合溶剂中，二甘醇和水的体积比 1:1，银纳米粒子的质量分数为 5-35，再进行超声分散得到稳定的导电油墨，通过利用爱普生打印机 C88，在200m厚的PI膜上面打印出插指图形，其中金属条纹宽度为100-400m，金属条纹厚度为500-1000nm，两金属条纹间距为 50-200m，在氮气环境下 300加热处理后得到微型电容器所需的金属集流体 ；说 明 书CN 104505265 A2/4 页60008 3) 微型电容器电极结构的成型 ：利用 3D 打印设备，将 3D 打印微型电容器浆料在微型电容器。
22、金属集流体上逐层打印，在 100-600psi 的压力下以 200-1000m s-1的速率下打印 5-20 层，得到微型电容器的两电极 ；0009 4)微型电容器电极结构的固化：将3D打印得到的微型电容器电极结构以2-5 s-1的升温速率，升温到 100-300保持 1-5 小时蒸发掉溶剂水，进行固化并保证打印形状的完整，最终得到疏松多孔的微型超级电容器电极结构 ；0010 5) 微型超级电容器的封装 ：利用薄壁聚甲基丙烯酸甲酯 PMMA 将微型超级电容器电极结构四周密封，注入电解质后用玻璃片将其顶层密封就得到完整的微型超级电容器。0011 本发明采用纳米粒子为原材料并利用 3D 打印技术的。
23、得到的微型超级电容，突破了传统光刻刻蚀工艺、电沉积工艺等耗时长、工艺难于控制的限制，大大降低了加工成本，提高了加工效率，可以快速制备出具有特定三维尺寸的电极结构。本发明可以广泛地应用在自供电微电子设备，生物医学设备等多方面。附图说明 ：0012 图 1 为本发明磺化聚苯乙烯微球的 SEM 图。0013 图 2 为本发明 NiO 空心微球的 SEM 图。0014 图 3 为本发明微型电容器金属集流体插指结构示意图。0015 图 4 为本发明 3D 打印微型超级电容器第一层图形的示意图。具体实施方式0016 下面结合实施例对本发明做详细描述。0017 实施例一0018 一种采用 3D 打印技术制造。
24、微型超级电容器的方法，包括以下步骤 ：0019 1)3D 打印微型电容器浆料的制备 ：采用聚苯乙烯微球为原料，对其进行磺化处理得到磺化聚苯乙烯微球，如图 1 所示，用沉淀法将 Ni 前驱体沉积到磺化聚苯乙烯微球表面上，经 400高温煅烧之后得到 NiO 空心微球，如图 2 所示，称取 1g NiO 空心微球，分散在30ml 去离子水中，超声分散均匀后，向其中加入 10mg 摩尔质量为 1800g mol-1的聚乙烯亚胺 PEI，之后将悬浊液搅拌 15 分钟并超声 10 分钟，用 1M HNO3溶液调节其 PH 值到 10，在搅拌的状态下反应16小时后，将悬浊液的PH值调节到9，诱导其从流体转变。
25、为凝胶，之后再加入 1000mg 甲基纤维素并混合均匀，在室温下蒸发掉一部分溶剂水使得浆料的固含量达到0.45 ；0020 2) 微型电容器金属集流体的成型 ：以氮氮二甲基甲酰胺 DMF 为溶剂，配制浓度均为 510-3mol L-1的硝酸银溶液和氨丙基三乙氧基硅烷 APS 溶液，硝酸银溶液和氨丙基三乙氧基硅烷 APS 溶液的体积比 1:1，混合后水浴加热进行反应，反应温度为 70，反应时间为1小时，获得银纳米粒子胶体溶液，用丙酮洗涤5次，最终得到的银纳米粒子尺寸为20nm，之后将其分散在二甘醇和水的混合溶剂中，二甘醇和水的体积比 1:1，银纳米粒子的质量分数为 5，再进行超声分散得到稳定的导。
26、电油墨，如图 3 所示，利用爱普生打印机 C88，在200m厚的PI膜1上面打印出金属插指图形2，其中金属条纹宽度W1为100m，金属条纹厚度为500nm，两金属条纹间距W2为200m，在氮气环境下300加热处理后得到微型电容说 明 书CN 104505265 A3/4 页7器所需的金属集流体 ；0021 3) 微型电容器电极结构的成型 ：利用 3D 打印设备，将 3D 打印微型电容器浆料在微型电容器金属集流体上逐层打印，如图 4 所示，打印完第一层图形 3，在 100psi 的压力下以 1000m s-1的速率下打印 5 层，得到微型电容器的两电极 ；0022 4) 微型电容器电极结构的固化。
27、 ：将 3D 打印得到的微型电容器电极结构以 5 s-1的升温速率，升温到 300保持 1 小时蒸发掉溶剂水，进行固化并保证打印形状的完整，最终得到疏松多孔的微型超级电容器电极结构 ；0023 5) 微型超级电容器的封装 ：薄壁聚甲基丙烯酸甲酯 PMMA 结构通过激光切割成块，放置在微型电容器电极结构周围，用 PDMS 凝胶密封起来，并在 150下固化，之后向其中注入电解质 2M KOH 溶液，最后用玻璃片将其顶层密封就可得到完整的微型超级电容器。0024 实施例二0025 一种采用 3D 打印技术制造微型超级电容器的方法，包括以下步骤 ：0026 1)3D 打印微型电容器浆料的制备 ：采用聚。
28、苯乙烯微球为原料，对其进行磺化处理得到磺化聚苯乙烯微球，用沉淀法将 Ni 前驱体沉积到磺化聚苯乙烯微球表面上，经 400高温煅烧之后得到 NiO 空心微球，称取 3g NiO 空心微球，分散在 30ml 去离子水中，超声分散均匀后，向其中加入 32.5mg 摩尔质量为 1800g mol-1的聚乙烯亚胺 PEI，之后将悬浊液搅拌 15 分钟并超声 10 分钟，用 1M HNO3溶液调节其 PH 值到 9，在搅拌的状态下反应 16 小时后，将悬浊液的 PH 值调节到 10.5，诱导其从流体转变为凝胶，之后再加入 1000mg 甲基纤维素并混合均匀，在室温下蒸发掉一部分溶剂水使得浆料的固含量达到 。
29、0.65 ；0027 2) 微型电容器金属集流体的成型 ：以氮氮二甲基甲酰胺 DMF 为溶剂，配制浓度均为510-3mol L-1的硝酸银溶液和氨丙基三乙氧基硅烷APS溶液，硝酸银溶液和氨丙基三乙氧基硅烷 APS 溶液的体积比 1:1，混合后水浴加热进行反应，反应温度为 70，反应时间为1小时，获得银纳米粒子胶体溶液，用丙酮洗涤5次，最终得到的银纳米粒子尺寸为25nm，之后将其分散在二甘醇和水的混合溶剂中，二甘醇和水的体积比 1:1，银纳米粒子的质量分数为25，再进行超声分散得到稳定的导电油墨，通过利用爱普生打印机C88，在200m厚的PI 膜上面打印出插指图形，其中金属条纹宽度为 250m，。
30、金属条纹厚度为 800nm，两金属条纹间距为 130m，在氮气环境下 300加热处理后得到微型电容器所需的金属集流体 ；0028 3) 微型电容器电极结构的成型 ：利用 3D 打印设备，将 3D 打印微型电容器浆料在微型电容器金属集流体上逐层打印，在600psi的压力下以200m s-1的速率下打印20层，得到微型电容器的两电极 ；0029 4) 微型电容器电极结构的固化 ：将 3D 打印得到的微型电容器电极结构以 2 s-1的升温速率，升温到 100保持 5 小时蒸发掉溶剂水，进行固化并保证打印形状的完整，最终得到疏松多孔的微型超级电容器电极结构 ；0030 5) 微型超级电容器的封装 ：薄。
31、壁聚甲基丙烯酸甲酯 PMMA 结构通过激光切割成块，放置在微型超级电容器电极结构周围，用 PDMS 凝胶密封起来，并在 150下固化，之后向其中注入电解质 2M KOH 溶液，最后用玻璃片将其顶层密封就可得到完整的微型超级电容器。0031 实施例三0032 一种采用 3D 打印技术制造微型超级电容器的方法，包括以下步骤 ：0033 1)3D 打印微型电容器浆料的制备 ：采用聚苯乙烯微球为原料，对其进行磺化处理说 明 书CN 104505265 A4/4 页8得到磺化聚苯乙烯微球，用沉淀法将 Ni 前驱体沉积到磺化聚苯乙烯微球表面上，经 400高温煅烧之后得到 NiO 空心微球。称取 5g Ni。
32、O 空心微球，分散在 30ml 去离子水中，超声分散均匀后，向其中加入 50mg 摩尔质量为 1800g mol-1的聚乙烯亚胺 PEI，之后将悬浊液搅拌15 分钟并超声 10 分钟，用 1M HNO3溶液调节其 PH 值到 8，在搅拌的状态下反应 16 小时后，将悬浊液的PH值调节到11，诱导其从流体转变为凝胶，之后再加入1000mg甲基纤维素并混合均匀，在室温下蒸发掉一部分溶剂水使得浆料的固含量达到 0.55 ；0034 2) 微型电容器金属集流体的成型 ：以氮氮二甲基甲酰胺 DMF 为溶剂，配制浓度均为510-3mol L-1的硝酸银溶液和氨丙基三乙氧基硅烷APS溶液，硝酸银溶液和氨丙基。
33、三乙氧基硅烷 APS 溶液的体积比 1:1，混合后水浴加热进行反应，反应温度为 70，反应时间为1小时，获得银纳米粒子胶体溶液，用丙酮洗涤5次，最终得到的银纳米粒子尺寸为30nm，之后将其分散在二甘醇和水的混合溶剂中，二甘醇和水的体积比 1:1，银纳米粒子的质量分数为35，再进行超声分散得到稳定的导电油墨，通过利用爱普生打印机C88，在200m厚的PI 膜上面打印出插指图形，其中金属条纹宽度为 400m，金属条纹厚度为 1000nm，两金属条纹间距为 50m，在氮气环境下 300加热处理后得到微型电容器所需的金属集流体 ；0035 3) 微型电容器电极结构的成型 ：利用 3D 打印设备，将 3。
34、D 打印微型电容器浆料在微型电容器金属集流体上逐层打印，在100psi的压力下以500m s-1的速率下打印13层，得到微型电容器的两电极 ；0036 4) 微型电容器电极结构的固化 ：将 3D 打印得到的微型电容器电极结构以 3 s-1的升温速率，升温到 200保持 3 小时蒸发掉溶剂水，进行固化并保证打印形状的完整，最终得到疏松多孔的微型超级电容器电极结构 ；0037 5) 微型超级电容器的封装 ：薄壁聚甲基丙烯酸甲酯 PMMA 结构通过激光切割成块，放置在微型超级电容器电极结构周围，用 PDMS 凝胶密封起来，并在 150下固化，之后向其中注入电解质 2M KOH 溶液，最后用玻璃片将其顶层密封就可得到完整的微型超级电容器。0038 本发明克服了传统微型超级电容器制造过程中的工艺限制，通过 3D 打印这种简单经济的加工方式，简化了微型超级电容器制造工艺，可以利用简单的装备即可完成整套制造三维电极结构的全部过程，通过后续的快速蒸发水分的方式形成的微型电极结构具有疏松多孔的特性，产品性能优良，适合于各种自供电微电子设备和生物医疗设备中推广使用。说 明 书CN 104505265 A1/2 页9图1图2图3说 明 书 附 图CN 104505265 A2/2 页10图4说 明 书 附 图CN 104505265 A。