一种超级电容器及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种超级电容器及其制备方法，属于电化学电容器领域。为了解决电极材料膜存在的电导率低、电容值小以及成本高的问题，本发明专利技术提供了一种电极材料，主要由细菌纤维素BC、吡咯Py、多壁碳纳米管材料复合而成，不仅满足柔性电子设备对材料弹性拉伸及弯曲的要求，同时满足制备成本低、制备方法简化，材料结构稳定，电导率高和电容值大的电极材料。将该材料应用于电容器中，获得了电极的倍率性能好充放电时间较长、赝电容性能较好、比电容显著提高等技术效果，该材料及其应用的电容器性能较好，应用性较广。

【技术实现步骤摘要】
一种超级电容器及其制备方法
本专利技术涉及电化学电容器领域，特别涉及一种超级电容器及其制备方法。
技术介绍
超级电容器是一种介于传统电容器和普通电池的新型储能元件，相对于传统电容器有较高的能量密度相对于电池有较高的功率密度。其充放电速度快，循环寿命长，工作范围广，故引起了人们的广泛关注。作为一种充放电性能好和电储能容量较大的新兴储能装置。虽然超级电容器的能量密度比锂电池要低，但是超级电容器因其具有快速充放电和功率密度高等优点，在未来对超级电容器根据其所应用的领域不同而进行的改良，可以提高其能量密度。传统的金属导体导电材料，如Cu、Ag。Ni等金属材料，虽然有较高的导电性能，但是并不能满足柔性电子设备对材料弹性拉伸以及弯曲的要求，不能满足燃料电池、离子电池、柔性超级电容器等电化学装置对导电电极材料的要求，且污染程度高，不易降解。随着时代的发展，在超级电容器电极材料中，具有高比表面积、良好化学稳定性的碳材料是超级电容器研究和应用广泛电极材料。细菌纤维素细菌纤维素(以下简称BC)是由微生物发酵合成的多孔性网状纳米级生物高分子聚合物，其相互连接的超细结构赋予BC充足的孔隙率和比表面积，具有三本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种超级电容器，包括正负电极、隔膜，集电器以及电解液，所述正负电极具体为复合电极材料，所述复合电极材料主要由BC、Py、MWCNTs复合而成，所述复合电极材料的制备包括：将BC膜经打浆、分散得到纳米纤维悬浮液，将所述纳米纤维悬浮液与氧化剂以及掺杂剂进行混合后，向混合液中加入Py单体，得到BC/PPy复合浆，将复合浆除水后得到BC/PPy复合物，将BC/PPy复合物加入到混合有分散剂的MWCNTs分散液中，经混合、脱水、干燥后得到BC/PPy/MWCNTs复合电极材料。

【技术特征摘要】
1.一种超级电容器，包括正负电极、隔膜，集电器以及电解液，所述正负电极具体为复合电极材料，所述复合电极材料主要由BC、Py、MWCNTs复合而成，所述复合电极材料的制备包括：将BC膜经打浆、分散得到纳米纤维悬浮液，将所述纳米纤维悬浮液与氧化剂以及掺杂剂进行混合后，向混合液中加入Py单体，得到BC/PPy复合浆，将复合浆除水后得到BC/PPy复合物，将BC/PPy复合物加入到混合有分散剂的MWCNTs分散液中，经混合、脱水、干燥后得到BC/PPy/MWCNTs复合电极材料。2.如权利要求1所述的一种超级电容器，其特征在于：所述氧化剂为氯化铁、高氯酸铁、过硫酸铵或过氧化氢中的一种；所述掺杂剂为盐酸、硫酸、或稀硝酸中的一种。3.如权利要求1所述的一种超级电容器，其特征在于：所述分散剂为十六烷基三甲基溴化铵、十二烷基硫酸钠、脱氧胆酸钠或十二烷基苯磺酸钠中的一种。4.如权利要求1所述的一种超级电容器，其特征在于：所述电解液为氯化钾、氢氧化钠、硫酸、氯化锂中的一种；所述隔膜材质为滤纸、聚偏二氟乙烯膜或聚丙烯/聚乙烯膜组合膜中的一种。5.如权利要求1所述的一种超级电容器，其特征在于：所述集电器为金属箔、金属网、导电聚合物复合材料、膨胀金属或不锈钢材质中的一种。6.权利要求1-5任一所述超级电容器的制备方法，其特征在于：具体步骤如下：(a)正负电极的制备：(1)将BC膜经打浆、分散得到BC纳米纤维悬浮液，将所述BC纳米纤维悬浮液加入到含有氧化剂和掺杂剂的混合液中，经超声、搅拌、冷却，得到混合液A...

【专利技术属性】
技术研发人员：李政，王福迎，董丽攀，巩继贤，张健飞，
申请(专利权)人：天津工业大学，
类型：发明
国别省市：天津,12