当前位置: 首页 > 专利查询>复旦大学专利>正文

一种基于切片技术的超薄超级电容器及其制备方法技术

技术编号:13881390 阅读:100 留言:0更新日期:2016-10-23 06:40
本发明专利技术属于储能器件技术领域,具体为一种基于切片技术的超薄超级电容器及其制备方法。本发明专利技术采用价格低廉的包埋材料对超级电容器母体进行包埋,利用简单有效的切片方法制备得到超薄的超级电容器。制备的超薄超级电容器具有可控的厚度和储能性能,并可通过在制备超级电容器母体时调整对电极材料、尺寸和形状进行定制化设计,同时有效实现不同超级电容器母体之间的连接方式,制备出具有不同厚度、尺寸、形状、输出电压电流和容量的超薄超级电容器。本发明专利技术提出的切片方法可以大规模的制备性能可控的超薄超级电容器,在可穿戴设备和微电子领域具有广阔的应用前景,并为新一代能源和电子器件的构建提供全新的思路和方法。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于储能器件
,具体涉及一种超级电容器及其制备方法。
技术介绍
近年来现代电子学领域迎来了柔性和微型设备的蓬勃发展,同时也加速了相关的能量存储系统的发展。[1] 而薄片式微型能量存储器件在许多领域如植入式微电子设备、微型机器人和可穿戴电子设备中展现出很大前景。[1-12] 多种制备方式如光刻、化学气相沉积、激光划片、溅射已经被开发出来用于制备微型能量存储器件。[13-26]例如,Ajayan等人利用激光划片方法,即图案化激光还原石墨氧化物,在石墨氧化物膜上制备了微型超级电容器,其中未被还原的石墨氧化物充当隔膜和电解质膜,制备的超级电容器体积比容为~3.1F cm-3。[13]Müllen等人借助微图案化技术开发出体积比容达到17.9 F cm-3的全固态的石墨烯微型超级电容器。[18] Chen等人结合光刻和选择性电泳沉积,制备了基于石墨烯的全固态超薄的微型超级电容器。[21]电解液扩散通道变短的设计实现了高达285 F g-1的质量比容。尽管已经取得这些振奋人心的成绩,但是如何低成本制备薄片式能量存储设备,同时最大程度地降低个体之间的差异仍是该领域的重大挑战之一。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于切片技术的超薄超级电容器的制备方法,其特征在于具体步骤如下:(1)超级电容器母体的制备:将导电材料制成膜作为电极,导电材料层厚度控制在0.02‑ 104μm之间,将制备出的电极均匀涂抹凝胶电解质,并将两块电极面对面堆叠,组成一个超级电容器母体单元;把1‑100个母体单元用导电材料进行串联、并联或混联连接,得到超级电容器母体;(2)超级电容器母体的包埋、固化:包埋材料采用环氧树脂或石蜡,得到包埋材料包埋的超级电容器母体,为块体材料;(3)切片制备超薄超级电容器:利用切片仪器对包埋好的超级电容器母体进行切片,获得性能可控的超薄超级电容器;通过改变切片参数,控制超薄超级电容器的厚度为0.05...

【技术特征摘要】
1.一种基于切片技术的超薄超级电容器的制备方法,其特征在于具体步骤如下:(1)超级电容器母体的制备:将导电材料制成膜作为电极,导电材料层厚度控制在0.02- 104μm之间,将制备出的电极均匀涂抹凝胶电解质,并将两块电极面对面堆叠,组成一个超级电容器母体单元;把1-100个母体单元用导电材料进行串联、并联或混联连接,得到超级电容器母体;(2)超级电容器母体的包埋、固化:包埋材料采用环氧树脂或石蜡,得到包埋材料包埋的超级电容器母体,为块体材料;(3)切片制备超薄超级电容器:利用切片仪器对包埋好的超级电容器母体进行切片,获得性能可控的超薄超级电容器;通过改变切片参数,控制超薄超级电容器的厚度为0.05~500 µm,从而调控超级电容器的储能性能。2.根据权利要求1所述的超薄超级电容器的制备方法,其特征在于:用石蜡作包埋材料时,步骤(2)超级电容器母体的包埋、固化的操作步骤如下:将制备好的超级电容器母体浸入液态石蜡中并将其置于100~120 ℃下24~36小时,然后恢复室温条件,即获得石蜡包埋的超级电容器母体,为块体材料;用环氧树脂作包埋材料时,步骤(2)超级电容器母体的包埋、固化的操作步骤如下:(a)包埋原液的配制:先把包埋材料均匀分散于相应的溶剂(固化剂)中,再加入适量增韧剂和固化促进剂,得到包埋原液;(b)超级电容器母体的...

【专利技术属性】
技术研发人员:彭慧胜孙浩付雪梅
申请(专利权)人:复旦大学
类型:发明
国别省市:上海;31

网友询问留言 已有0条评论
  • 还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。

1