一种基于氧化还原电解液的低成本对称型全固态超级电容器及其制备方法技术

本发明专利技术属于全固态超级电容器领域，具体为一种基于氧化还原电解液的低成本对称型全固态超级电容器及其制备方法。电解液是由支持电解质、氧化还原活性物质及溶剂形成，全固态超级电容器是由正负极电极材料、聚合物凝胶电解质和隔膜组成。这种通过氧化还原电解液制备的新型全固态超级电容器比传统电解液全固态超级电容器体系提供更好的电化学性能。本发明专利技术采用方法简单，引入氧化还原活性物质可以明显提高比电容、保持长循环稳定性以及优异的倍率性能，同时使得做制备的全固态超级电容器有高比电容、高功率密度、高能量密度，显示了良好的电化学性能。从而，解决传统电解液的性能差及稳定性不佳等问题，在超级电容器领域有着广泛的应用前景。

【技术实现步骤摘要】
一种基于氧化还原电解液的低成本对称型全固态超级电容器及其制备方法
本专利技术属于全固态超级电容器领域，具体为一种基于氧化还原电解液的低成本对称型全固态超级电容器及其制备方法。
技术介绍
目前，日益严重的能源危机正成为全世界关注的话题，可再生清洁能源因此受到广泛关注。超级电容器由于具有充放电速度快、功率密度高、循环性能优异以及环境友好等优点，成为新能源领域的应用热点而受到研究者们的青睐。但超级电容器目前仍然具有能量密度较低的问题，而提高比电容和电压窗口的范围是解决这一问题的主要途径。因此，在传统电解液中加入氧化还原活性物质来改善全固态超级电容器的电化学性能，利用碳基电极的双电层特性以及酸性支持电解质中添加氧化还原活性物质在电极表面发生氧化还原反应产生额外的法拉第赝电容，从而解决超级电容器能量密度低的问题。随着社会的发展和科学技术的进步，全固态超级电容器作为新型储能设备得到了广泛关注，而凝胶电解质是其中的关键技术材料。为了实现全固态超级电容器快速充放电和高稳定性的需求，发展兼具高离子电导率、优良机械强度和保水性能等诸多优势的新型凝胶本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于氧化还原电解液的低成本对称型全固态超级电容器，其特征在于，氧化还原电解液包括支持电解质、氧化还原活性物质和溶剂；对称型全固态超级电容器包括正、负极电极材料、隔膜以及正、负极电极材料之间的聚合物凝胶电解质；其中：支持电解质为酸性或中性支持电解质，其浓度为500mmol L

【技术特征摘要】
1.一种基于氧化还原电解液的低成本对称型全固态超级电容器，其特征在于，氧化还原电解液包括支持电解质、氧化还原活性物质和溶剂；对称型全固态超级电容器包括正、负极电极材料、隔膜以及正、负极电极材料之间的聚合物凝胶电解质；其中：支持电解质为酸性或中性支持电解质，其浓度为500mmolL-1～5000mmolL-1；氧化还原活性物质选用溴化物或碘化物，其浓度为5mmolL-1～500mmolL-1；溶剂为水系溶剂或有机系溶剂。


2.根据权利要求1所述的基于氧化还原电解液的低成本对称型全固态超级电容器，其特征在于，支持电解质为硝酸、甘氨酸、硫酸、盐酸中的一种或两种以上，氧化还原活性物质为碘化钠、碘化钾、碘化钙、碘化锂中的一种或两种以上，溶剂为水、乙醇、聚碳酸酯PC和乙腈AN的中的一种或两种以上。


3.根据权利要求1所述的基于氧化还原电解液的低成本对称型全固态超级电容器，其特征在于，氧化还原电解液为酸性电解液。


4.一种权利要求1至3之一所述的基于氧化还原电解液的低成本对称型全固态超级电容器的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)电极处理
将碳基电极切至所需片状尺寸1cm×1.5cm×0.125cm，置于浓硫酸中浸泡处理1～2h，用大量去离子水清洗两次以上后，置于鼓风干燥箱中干燥，得到预处理电极；
(2)隔膜处理
将隔膜切至所需薄膜尺寸1.5cm×2cm×0.0061cm，用去离子水清洗表面可能含有的杂质，置于装有去离子水的烧杯中，得到预处理隔膜；
(3)聚合物凝胶电解质制备
采用氧化还原电解液、聚乙烯醇混合加热搅拌而成，氧化还原电解液为支持电解质、氧化还原活性物质、溶剂搅拌而成，具体步骤：向去离子水中加入聚乙烯醇使其在烧杯中均匀混合，置于油浴锅中加热搅拌直到聚乙烯醇完全溶...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴春，陈磊，楼雪纯，贾传坤，
申请(专利权)人：长沙理工大学，
类型：发明
国别省市：湖南;43