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1、(10)申请公布号 CN 102354619 A (43)申请公布日 2012.02.15 CN 102354619 A *CN102354619A* (21)申请号 201110271180.3 (22)申请日 2011.09.14 H01G 9/15(2006.01) H01G 9/004(2006.01) H01G 9/02(2006.01) H01G 9/028(2006.01) H01G 9/042(2006.01) H01G 9/08(2006.01) (71)申请人 中国第一汽车股份有限公司 地址 130011 吉林省长春市西新经济技术开 发区东风大街 2259 号 (72)发明。
2、人 荣常如 王金兴 姜涛 安宇鹏 王丹 张克金 魏晓川 米新艳 许德超 (74)专利代理机构 吉林长春新纪元专利代理有 限责任公司 22100 代理人 王薇 (54) 发明名称 一种柔性固态超级电容器及其制备方法 (57) 摘要 本发明涉及一种柔性固态超级电容器及其制 备方法, 其特征在于 : 电极由外层包覆离子电 子传导聚合物膜的活性物质、 导电剂及粘结剂组 成, 隔膜包括聚合物电解质和纤维布支撑体, 集流 体包括镀有金属层的碳纤维布和导电粘结剂, 封 装外层包括8595份的聚合物, 312份的纳米 粘土与玻璃纤维的混合物, 混合物中二者组成比 为 2 : 1, 聚合物与用于汽车内饰件的聚合。
3、物具有 相同或相似的分子结构, 可以与汽车内饰件进行 汽车内饰件 / 储能单元一体化设计。其提高器件 的强度 ; 并降低了接触电阻, 提高了离子传导率 ; 提高了聚合物电解质基体的链柔性, 有利于离子 的扩散传输 ; 节省新能源及节能汽车装配空间, 降低储能单元重量, 安全环保, 是一种理想的新能 源汽车用储能器件。 (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 2 页 说明书 5 页 CN 102354629 A1/2 页 2 1. 柔性固态超级电容器及其制备方法, 由电极、 隔膜、 集流体及封装外层组成 ; 其特征 在于 : 电极由外层包覆。
4、离子电子传导聚合物膜的活性物质、 导电剂及粘结剂组成, 其中活 性物质、 导电剂、 粘结剂按质量组分比为 70 80 : 10 20 : 8 18, 离子电子传导聚合 物膜的活性物质占总质量的 3 26% ; 隔膜包括聚合物电解质和纤维布支撑体, 聚合物电解 质由聚合物基体、 电解质以及添加剂组成, 按质量份数为 70 85 份的聚合物基体, 15 20 份的电解质, 1 5 份的添加剂 ; 集流体包括镀有金属层的碳纤维布和导电粘结剂, 导电粘 结剂由 80 98 份的聚合物, 1 10 份的碳纳米纤维, 1 10 份的导电碳黑, 碳纳米纤维及 石墨经 1 8% 的硅烷偶联剂修饰 ; 封装外层。
5、包括 85 95 份的聚合物, 3 12 份的纳米粘 土与玻璃纤维的混合物, 混合物中二者组成比为 2 : 1, 聚合物与用于汽车内饰件的聚合物 具有相同或相似的分子结构, 可以与汽车内饰件进行汽车内饰件 / 储能单元一体化设计 ; 其制备方法如下 : (1) 将聚合物基体、 电解质、 纳米添加剂混合均匀制成聚合物电解质浆料, 涂覆在纤维 布支撑体上, 50 120真空干燥至恒重, 得到厚度为 30 120um 的隔膜 ; (2) 将离子电子传导聚合物膜包覆的活性物质、 导电剂、 粘结剂制成电极浆料, 涂覆 到隔膜一面, 涂覆边界距隔膜边缘 2 5mm, 真空干燥箱中 50 120干燥至恒重,。
6、 得到第 一电极, 厚度为 50 200um ; 在隔膜另一面涂覆活性炭电极浆料, 50 120真空干燥至恒 重, 得到第二电极, 厚度为 50 200um ; (3) 将镀有厚度为20300nm的金属层通过真空蒸镀机在碳纤维布上镀上镍或铝金属 层, 布置于电极上, 碳纤维布与电极同宽, 比隔膜长 1 10cm, 涂布聚合物与导电剂形成的 导电粘结剂, 层压固化, 得到集流体, 厚度为 30 80um ; 在同一侧不同端裁切碳纤维布宽度 为 1 20cm, 得到超级电容器单体电芯 ; 将相同大小的 N(N 2) 个电极, 两两中间放置镀 有厚度为 300 800nm 金属层的碳纤维, 涂覆导电。
7、粘结剂, 层压固化, 使 N 个单体电芯连接 在一起, 得到超级电容器电芯 ; (4) 将聚合物及季铵盐修饰的纳米粘土在溶剂中混合均匀, 制成封装溶液, 涂敷在电芯 上, 涂覆边界至隔膜边缘, 50 120真空干燥至恒重, 得到厚度为 30 300um 的封装外 层, 封装外层填料为经有机小分子修饰改性的纳米粘土和玻璃纤维的混合物。 2. 根据权利要求 1 所述的柔性固态超级电容器及其制备方法, 其特征在于中所述的 聚合物电解质基体为聚氧乙烯、 聚丙烯腈、 聚丙烯酸、 聚乙二醇、 聚甲基丙烯酸甲酯、 聚乙烯 醇、 聚硅氧烷、 聚偏氟乙烯六氟丙烯共聚物、 聚偏氟乙烯中的一种或几种。 3. 根据权。
8、利要求 1 所述的柔性固态超级电容器及其制备方法, 其特征在于所述的电解 质为四氟硼酸四乙基铵、 氢氧化钾、 硫酸锂、 硫酸铵、 高氯酸锂、 六氟磷锂、 三氟甲基磺酸锂 中的一种。 4. 根据权利要求 1 所述的柔性固态超级电容器及其制备方法, 其特征在于所述的添加 剂包括纳米二氧化硅、 纳米二氧化钛、 钛酸钡、 纳米三氧化二铝、 氧化石墨烯、 氧化镁、 纳米 粘土中的一种。 5. 根据权利要求 1 所述的柔性固态超级电容器及其制备方法, 其特征在于所述的纤维 布为玻璃纤维布、 玄武岩纤维布、 麻纤维布、 尼龙纤维布、 聚酯纤维布中的一种。 6. 根据权利要求 1 所述的柔性固态超级电容器及其。
9、制备方法, 其特征在于所述的离 子电子混合传导膜的聚合物可以是导电聚合物和聚合物电解质基体组成的混合物, 或者 权 利 要 求 书 CN 102354619 A CN 102354629 A2/2 页 3 以化学聚合反应, 形成兼有导电聚合物链和聚合物电解质基体链的接枝或嵌段共聚物。 7. 根据权利要求 6 所述的柔性固态超级电容器及其制备方法, 其特征在于所述的导电 聚合物为聚苯胺、 聚吡咯, 聚噻吩、 聚乙炔、 聚乙烯咔唑中的一种。 8. 根据权利要求 1 所述的柔性固态超级电容器及其制备方法, 其特征在于所述的活性 物质为活性炭、 中间碳相微球、 碳纤维、 碳纳米管、 石墨烯、 氧化锰、。
10、 氧化镍、 氧化铁、 氧化锰 锂、 氧化镍锂、 氧化钛锂、 氧化铁锂、 氧化钴锂中的一种或几种。 9. 根据权利要求 1 所述的柔性固态超级电容器及其制备方法, 其特征在于所述的导电 剂为碳纳米纤维或碳纳米管 ; 所述的粘结剂为聚偏氟乙烯、 羧甲基纤维素、 聚四氟乙烯中的 一种。 10. 根据权利要求 1 所述的柔性固态超级电容器及其制备方法, 其特征在于所述的导 电粘结剂是由导电粘结剂是由聚合物和碳纳米纤维组成, 聚合物与用于汽车内饰件的聚合 物具有相同或相似的分子结构的聚丙烯、 聚对苯二甲酸乙二醇酯。 权 利 要 求 书 CN 102354619 A CN 102354629 A1/5 页。
11、 4 一种柔性固态超级电容器及其制备方法 技术领域 0001 本发明涉及一种柔性固态超级电容器及其制备方法, 属于超级电容器技术领域。 背景技术 0002 目前所用的电池存在重量大、 寿命短、 功率密度低等问题, 限制了新能源汽车的快 速发展。超级电容器是一种介于传统静电电容器和电池之间的新型储能元件, 具有功率密 度大、 充放电倍率高、 循环寿命长、 耐温性好等优点。作为辅助电源, 与燃料电池、 锂离子电 池以及镍氢电池等组合成复合电源, 满足了汽车的启动、 加速、 爬坡、 能量回收等要求, 同时 延长了电池的使用寿命 ; 作为主电源, 用于城市电动公交车, 实现站点快速充电, 即充即走, 。
12、满足车辆频繁启动 / 停止, 综合效益明显。 0003 目前商品化应用的超级电容器大都采用液体电解液, 水系电解液因受水的分解电 压限制, 其工作电压较低, 有机电解液又有泄漏引起的安全问题, 聚合物电解质的应用, 避 免了上述问题。申请号为 01144773.7 的中国专利报道了一种以聚乙烯醇, 玻璃纤维、 加入 氢氧化钾和水制成的固态聚合物电解质, 使电池、 电容重量减轻, 能量密度提高。申请号为 200710035013.2 的中国专利报道了一种采用印刷技术将电解质浆料、 电极浆料、 外电极浆 料、 封装浆料制成柔性薄膜型固态超级电容器的制备方法 ; 申请号为 201010243632.。
13、2 的 中国专利报道了一种由聚酰亚胺做支撑体、 氧化钌微电极、 凝胶聚合物电解质制成的微型 超级电容器, 有效降低了电容器内阻。英国研究人员研发出了一种能够存储和释放电能的 超级电容器, 由两层碳纤维以及中间的玻璃纤维组成 “三明治” 结构, 可以像普通电池一样 起作用, 已经申请了中国专利 (申请号 200780018728.5) 。研究人员和沃尔沃汽车公司合作 开展研究, 准备将这种材料用于节能及新能源汽车。 发明内容 0004 本发明的目的在于提供一种柔性固态超级电容器及其制备方法, 其提高器件的强 度 ; 并降低了接触电阻, 提高了离子传导率 ; 提高了聚合物电解质基体的链柔性, 有利。
14、于离 子的扩散传输 ; 纤维状的导电剂在形成有效通路同时, 还可以作为器件的增强体, 进一步提 高器件承受外来破坏能力 ; 外层封装聚合物添加的纳米粘土, 除了阻燃作用外, 同时也是一 种增强体, 更进一步提高器件承受外力破坏的能力, 器件的安全性在全固态基础上大幅提 高 ; 其柔性轻薄利于汽车内饰件 / 储能单元一体化设计, 节省新能源及节能汽车装配空间, 降低储能单元重量, 安全环保, 是一种理想的新能源汽车用储能器件。 0005 本发明的技术方案是这样实现的 : 柔性固态超级电容器及其制备方法, 由电极、 隔膜、 集流体及封装外层组成 ; 其特征在于 : 电极由外层包覆离子电子传导聚合物。
15、膜的 活性物质、 导电剂及粘结剂组成, 其中活性物质、 导电剂、 粘结剂按质量组分比为 70 80 : 10 20 : 8 18, 离子电子传导聚合物膜的活性物质占总质量的 3 26% ; 隔膜包括聚 合物电解质和纤维布支撑体, 聚合物电解质由聚合物基体、 电解质以及添加剂组成, 按质量 份数为 70 85 份的聚合物基体, 15 20 份的电解质, 1 5 份的添加剂 ; 集流体包括镀有 说 明 书 CN 102354619 A CN 102354629 A2/5 页 5 金属层的碳纤维布和导电粘结剂, 导电粘结剂由8098份的聚合物, 110份的碳纳米纤 维, 1 10 份的导电碳黑, 碳。
16、纳米纤维及石墨经 1 8% 的硅烷偶联剂修饰 ; 封装外层包括 8595份的聚合物, 312份的纳米粘土与玻璃纤维的混合物, 混合物中二者组成比为2 : 1, 聚合物与用于汽车内饰件的聚合物具有相同或相似的分子结构, 可以与汽车内饰件进行 汽车内饰件 / 储能单元一体化设计 ; 其制备方法如下 : (1) 将聚合物基体、 电解质、 纳米添加剂混合均匀制成聚合物电解质浆料, 涂覆在纤维 布支撑体上, 50 120真空干燥至恒重, 得到厚度为 30 120um 的隔膜 ; (2) 将离子电子传导聚合物膜包覆的活性物质、 导电剂、 粘结剂制成电极浆料, 涂覆 到隔膜一面, 涂覆边界距隔膜边缘 2 5。
17、mm, 真空干燥箱中 50 120干燥至恒重, 得到第 一电极, 厚度为 50 200um ; 在隔膜另一面涂覆活性炭电极浆料, 50 120真空干燥至恒 重, 得到第二电极, 厚度为 50 200um ; (3) 将镀有厚度为20300nm的金属层通过真空蒸镀机在碳纤维布上镀上镍或铝金属 层, 布置于电极上, 碳纤维布与电极同宽, 比隔膜长 1 10cm, 涂布聚合物与导电剂形成的 导电粘结剂, 层压固化, 得到集流体, 厚度为 30 80um ; 在同一侧不同端裁切碳纤维布宽度 为 1 20cm, 得到超级电容器单体电芯 ; 将相同大小的 N(N 2) 个电极, 两两中间放置镀 有厚度为 。
18、300 800nm 金属层的碳纤维, 涂覆导电粘结剂, 层压固化, 使 N 个单体电芯连接 在一起, 得到超级电容器电芯 ; (4) 将聚合物及季铵盐修饰的纳米粘土在溶剂中混合均匀, 制成封装溶液, 涂敷在电芯 上, 涂覆边界至隔膜边缘, 50 120真空干燥至恒重, 得到厚度为 30 300um 的封装外 层, 封装外层填料为经有机小分子修饰改性的纳米粘土和玻璃纤维的混合物。 0006 所述的聚合物电解质基体为聚氧乙烯、 聚丙烯腈、 聚丙烯酸、 聚乙二醇、 聚甲基丙 烯酸甲酯、 聚乙烯醇、 聚硅氧烷、 聚偏氟乙烯六氟丙烯共聚物、 聚偏氟乙烯中的一种或几 种。 0007 所述的电解质为四氟硼酸。
19、四乙基铵、 氢氧化钾、 硫酸锂、 硫酸铵、 高氯酸锂、 六氟磷 锂、 三氟甲基磺酸锂中的一种。 0008 所述的添加剂包括纳米二氧化硅、 纳米二氧化钛、 钛酸钡、 纳米三氧化二铝、 氧化 石墨烯、 氧化镁、 纳米粘土中的一种。 0009 所述的纤维布为玻璃纤维布、 玄武岩纤维布、 麻纤维布、 尼龙纤维布、 聚酯纤维布 中的一种。 0010 所述的离子电子混合传导膜的聚合物可以是导电聚合物和聚合物电解质基体 组成的混合物, 或者以化学聚合反应, 形成兼有导电聚合物链和聚合物电解质基体链的接 枝或嵌段共聚物。 0011 所述的导电聚合物为聚苯胺、 聚吡咯, 聚噻吩、 聚乙炔、 聚乙烯咔唑中的一种。。
20、 0012 所述的活性物质为活性炭、 中间碳相微球、 碳纤维、 碳纳米管、 石墨烯、 氧化锰、 氧 化镍、 氧化铁、 氧化锰锂、 氧化镍锂、 氧化钛锂、 氧化铁锂、 氧化钴锂中的一种或几种。 0013 所述的导电剂为碳纳米纤维或碳纳米管 ; 所述的粘结剂为聚偏氟乙烯、 羧甲基纤 维素、 聚四氟乙烯中的一种。 0014 所述的导电粘结剂是由导电粘结剂是由聚合物和碳纳米纤维组成, 聚合物与用于 说 明 书 CN 102354619 A CN 102354629 A3/5 页 6 汽车内饰件的聚合物具有相同或相似的分子结构的聚丙烯、 聚对苯二甲酸乙二醇酯。 0015 本发明的积极效果是柔性固态超级电。
21、容器, 采用的碳纤维布集流体, 除了满足器 件的电子传导外, 还可以与纤维布支撑体一起承受来自外界的载荷, 提高器件的强度 ; 活性 物质包覆的离子电子传导聚合物膜改善了电极与电解质的界面, 降低了接触电阻, 提高 了离子传导率 ; 聚合物电解质里的添加剂, 提高了聚合物电解质基体的链柔性, 有利于离子 的扩散传输 ; 纤维状的导电剂在形成有效通路同时, 还可以作为器件的增强体, 进一步提高 器件承受外来破坏能力 ; 外层封装聚合物添加的纳米粘土, 除了阻燃作用外, 同时也是一种 增强体, 更进一步提高器件承受外力破坏的能力, 器件的安全性在全固态基础上大幅提高 ; 其柔性轻薄利于汽车内饰件 。
22、/ 储能单元一体化设计, 节省新能源及节能汽车装配空间, 降 低储能单元重量, 安全环保, 是一种理想的新能源汽车用储能器件。 具体实施方式 0016 下面通过实施例对本发明进行具体描述, 但不等同于限制本发明, 对于本领域的 技术人员依照本发明进行的更改, 均应包含在本发明的保护范围之内。 0017 实施例 1 : (1) 将 0.8 份的纳米三氧化二铝、 9 份聚氧乙烯、 8 份的六氟磷锂在乙腈中搅拌均匀, 制 成聚合物电解质浆料 ; 利用刮涂法将聚合物电解质涂覆到裁切好的聚酯纤维布上, 50真 空干燥至恒重, 得到隔膜, 厚度为 45um。 0018 (2) 将 0.1 份的聚吡咯, 1。
23、 份的聚氧乙烯在乙腈中机械搅拌 6 小时, 得到聚合物溶 液 ; 将 21 份氧化钛锂在乙腈溶液中机械搅拌 4 小时后, 与聚合物溶液混合, 机械搅拌 2 小 时, 50真空干燥至恒重, 得到聚合物膜包覆的活性物质 ; 取 7 份聚合物膜包覆的活性物 质, 与 2 份的碳纳米管、 1 份的聚四氟乙烯在去离子水中混合均匀制成浆料, 涂覆到隔膜的 一面, 50真空干燥至恒重 ; 另一面涂覆由8份活性炭、 1.5份的碳纳米管、 0.5份的聚四氟 乙烯在去离子水中混合均匀制成的浆料, 60真空干燥至恒重, 得到电极, 厚度为 80um。 0019 (3) 将镀有厚度为 80nm 的金属层的碳纤维布置于。
24、电极上, 碳纤维与电极同宽, 比 隔膜长 3cm, 涂敷聚对苯二甲酸乙二醇酯与碳纳米纤维、 石墨形成的导电粘结剂, 层压固化, 得到集流体, 厚度为 50um, 在同一侧不同端裁切碳纤维布, 宽度为 10um, 得到电芯。 0020 (4) 将 6 份聚对苯二甲酸乙二醇酯及 0.3 份的季铵盐修饰的纳米粘土在甲酸中混 合均匀制成溶液, 涂敷在电芯上, 涂覆边界至隔膜边缘, 70真空干燥至恒重, 得到柔性固 态超级电容器。 0021 实施例 2 : (1) 将0.8份的钛酸钡、 10份聚氧乙烯、 8份三氟甲基磺酸锂在乙腈中搅拌均匀, 制成聚 合物电解质浆料 ; 利用刮涂法将聚合物电解质涂覆到裁切。
25、好的玻璃纤维布上, 50真空干 燥至恒重, 得到隔膜, 厚度为 50um。 0022 (2) 将 0.2 份的聚苯胺, 2 份聚氧乙烯在 N- 甲基吡咯烷酮中机械搅拌 6 小时, 得到 聚合物溶液 ; 将 18 份的氧化钛锂在 N- 甲基吡咯烷酮中机械搅拌 4 小时后与聚合物溶液混 合, 机械搅拌 2 小时, 80真空干燥至恒重, 得到聚合物膜包覆的活性物质 ; 取 7 份聚合物 膜包覆的活性物质, 与 6 份的碳纳米纤维、 4 份的聚四氟乙烯在去离子水中混合均匀制成浆 料, 涂覆到隔膜的一面, 50真空干燥至恒重 ; 另一面涂覆由 8.5 活性炭、 1 份的碳纳米管、 说 明 书 CN 10。
26、2354619 A CN 102354629 A4/5 页 7 0.5 份的聚四氟乙烯在去离子水中混合均匀制成的浆料, 50真空干燥至恒重, 得到电极, 厚度为 75um, 按照同样方法制备 6 个。 0023 (3) 将镀有厚度为 300nm 的金属层的碳纤维布分别置于电极上, 碳纤维与电极同 宽, 比隔膜长 5cm, 在碳纤维布上涂布聚丙烯与碳纳米纤维、 石墨形成的导电粘结剂, 6 个电 极依次叠加, 层压固化, 使 6 个样件粘结在一起, 裁切碳纤维布宽度为 10um, 得到超级电容 器电芯。 0024 (4) 将 8 份聚对苯二甲酸乙二醇酯及 0.4 份的季铵盐修饰的纳米粘土在甲酸中混。
27、 合均匀, 制成溶液, 涂敷在电芯上, 涂覆边界至隔膜边缘, 70真空干燥至恒重, 得到柔性 固态超级电容器。 0025 实施例 3 : (1) 将 0.9 份的纳米二氧化硅、 10 份聚偏氟乙烯、 8 份的三氟甲基磺酸锂在 N 甲基吡 咯烷酮中搅拌均匀, 制成聚合物电解质浆料 ; 利用刮涂法将聚合物电解质涂覆到裁切好的 玻璃纤维布上, , 80真空干燥至恒重, 得到隔膜, 厚度为 50um。 0026 (2) 称取0.1份的聚吡咯, 1份的聚氧乙烯在乙腈中机械搅拌4小时, 得到聚合物溶 液 ; 将21份氧化铁锂在乙腈溶液中机械搅拌4小时后与聚合物溶液混合, 机械搅拌2小时, 50真空干燥至恒。
28、重, 得到聚合物膜包覆的活性物质 ; 取 8 份聚合物膜包覆的活性物质, 与 1.5 克的碳纳米管、 0.5 克的聚四氟乙烯去离子水中混合均匀制成浆料, 涂覆到隔膜的一 面, 50真空干燥至恒重 ; 另一面涂覆由8.5份的活性炭、 1份的碳纳米管、 0.5份的聚四氟 乙烯在去离子水中混合均匀制成的浆料, 60真空干燥至恒重, 得到电极, 厚度为 80um, 按 照同样方法制备 3 个。 0027 (3) 将镀有厚度为 100nm 的金属层的碳纤维布分别置于电极上, 碳纤维与电极同 宽, 比隔膜长 5cm, 涂布聚丙烯与碳纳米纤维、 石墨形成的导电粘结剂, 3 个电极依次叠加, 层压固化, 使3。
29、个样件粘结在一起, 裁切碳纤维布宽度为10um作为引流体, 得到超级电容器 电芯。 0028 (4) 将 10 份聚丙烯及 0.5 份的季铵盐修饰的纳米粘土在二甲苯中混合均匀, 制成 溶液, 涂敷在电芯上, 涂覆边界至隔膜边缘, 70真空干燥至恒重, 得到柔性固态超级电容 器。 0029 实施例 4 : (1) 将 8 份的聚偏氟乙烯、 1.5 份四氟硼酸四乙基铵、 0.5 份的纳米氧化钛在 N- 甲基吡 咯烷酮中搅拌均匀, 制成聚合物电解质浆料 ; 利用刮涂法将聚合物电解质涂覆到裁切好的 聚酯纤维布上, 80真空干燥至恒重, 得到隔膜, 厚度为 50um。 0030 (2) 取 10 份聚乙。
30、烯醇在去离子水中机械搅拌 3 小时, 加入 100 份中间相碳微球, 机 械搅拌 4 小时, 60真空干燥至恒重 ; 将得到的试样在 1M 的苯胺的盐酸溶液中, 浸泡 2 小 时后立即取出, 与1M的过硫酸胺的盐酸溶液, 0反应3.5小时, 洗涤干净后, 50干燥至恒 重, 得到聚合物膜包覆的活性物质 ; 取 8.5 份聚合物膜包覆的活性物质, 与 1 份的碳纳米纤 维、 0.5 份的聚四氟乙烯在去离子水中混合均匀制成浆料, 涂覆到隔膜的一面, 60真空干 燥至恒重 ; 另一面涂覆由8.5份的活性炭、 1份碳纳米管、 0.5份的聚四氟乙烯在去离子水中 混合均匀制成的浆料, 50真空干燥至恒重,。
31、 得到电极, 厚度为 75um, 按照同样方法制备 2 个。 说 明 书 CN 102354619 A CN 102354629 A5/5 页 8 0031 (3) 将镀有厚度为 120nm 的金属层的碳纤维布分别置于电极上, 碳纤维与电极同 宽, 比隔膜长 5cm, 涂布聚丙烯与碳纳米纤维、 石墨形成的导电粘结剂, 2 个电极依次叠加, 层压固化, 使 3 个样件粘结在一起, 裁切碳纤维布宽度为 10um, 得到超级电容器电芯。 0032 (4) 将 10 份聚丙烯及 0.5 份的季铵盐修饰的纳米粘土在二甲苯中混合均匀, 制成 溶液, 涂敷在电芯上, 涂覆边界至隔膜边缘, 70真空干燥至恒重。
32、, 得到柔性固态超级电容 器。 0033 实施例 5 : (1) 将 1.3 份的聚丙烯酸、 7 份的聚乙烯醇、 1.5 份的硫酸铵、 0.2 份的氧化石墨烯在去 离子水中搅拌均匀, 制成聚合物电解质浆料 ; 利用刮涂法将聚合物电解质涂覆到裁切好的 聚酯纤维布上, 50真空干燥至恒重, 得到隔膜, 厚度为 50um。 0034 (2) 取 0.2 份的聚苯胺, 2 份的聚氧乙烯在 N- 甲基吡咯烷酮中机械搅拌 6 小时, 得到聚合物溶液 ; 将 18 份氧化锰锂在 N- 甲基吡咯烷酮中机械搅拌 4 小时后与聚合物溶液 混合, 机械搅拌 2 小时, 80真空干燥至恒重, 得到聚合物膜包覆的活性物。
33、质 ; 取 8 份聚合 物膜包覆的活性物质, 1.5 份碳纳米纤维、 0.5 份的聚四氟乙烯去离子水中混合均匀制成浆 料, 涂覆到隔膜的一面, 50真空干燥至恒重 ; 另一面涂覆由 8.5 份的活性炭、 0.9 份碳纳 米管、 0.6 份的聚四氟乙烯在去离子水中混合均匀制成的浆料, 50真空干燥至恒重, 得到 电极, 厚度为 75um, 按照同样方法制备 3 个。 0035 (3) 将镀有厚度为 90nm 的金属层的碳纤维布置于两个电极上, 碳纤维与电极同 宽, 比隔膜长 5cm, 涂布聚丙烯与碳纳米纤维、 石墨形成的导电粘结剂, 2 个电极依次叠加, 层压固化, 使 3 个样件粘结在一起, 裁切碳纤维布宽度为 10um, 得到超级电容器电芯。 0036 (4) 将 10 份聚丙烯及 0.5 份的季铵盐修饰的纳米粘土在二甲苯中混合均匀, 制成 溶液, 涂敷在电芯上, 涂覆边界至隔膜边缘, 70真空干燥至恒重, 得到柔性固态超级电容 器。 0037 将实施例 1, 2 中的超级电容器与置于地毯层中间, 两面与涤纶粘附在一起, 布线, 得到超级电容器储能单元 ; 将实施例 3, 4 中的超级电容器粘结在座椅下方, 布线, 得到超级 电容器储能单元 ; 将实施例 5 中的超级电容器与门内护板粘结, 布线, 得到超级电容器储能 单元。 说 明 书 CN 102354619 A 。