一种超级电容器浆料的制备方法技术

本发明专利技术公开了一种超级电容器浆料的制备方法，包括如下步骤：取适量高吸水性高分子树脂，与硫掺杂石墨烯混合后，投置于双螺杆挤出机中，控制螺杆转速为180～600rpm，经过熔融挤出，造粒，得内载硫掺杂石墨烯的高吸水性高分子树脂颗粒；使内载硫掺杂石墨烯的高吸水性高分子树脂颗粒充分吸水膨胀成相应形态的固态水凝胶；将所得的固态水凝胶与纳米硅气凝胶混合搅拌均匀，待二氧化硅气凝胶吸附完全后，置于微波管式炉内，在N2保护条件下，以100℃/min升温速率升至1000℃，至固态水凝胶失水完全，自然降至室温，加入溶剂进行超声分散，制得超级电容器浆料。本发明专利技术可以保证浆料的稳定性、均一性，从而提高电容器的性能。

【技术实现步骤摘要】
一种超级电容器浆料的制备方法
本专利技术涉及材料制备领域，具体涉及一种超级电容器浆料的制备方法。
技术介绍
超级电容器由于具有高的功率密度，长的循环寿命，优异的低温和安全性能等优点，在电动汽车启停电源、城市公共轨道交通及其大规模光伏、风电储能领域具有巨大的应用前景。为满足不断增长的需求，从材料、工艺等方面提升超级电容器性能，制备高能量密度、高功率密度和长循环寿命的电容器产品一直是研究的热点。制浆工序是超级电容器制备工艺的最前端工序，浆料的稳定性、均一性对电容器的性能有着决定性的影响。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种超级电容器浆料的制备方法，保证浆料的稳定性、均一性，从而提高电容器的性能。为实现上述目的，本专利技术采取的技术方案为：一种超级电容器浆料的制备方法，包括如下步骤：S1、取适量高吸水性高分子树脂，与硫掺杂石墨烯混合后，投置于双螺杆挤出机中，控制螺杆转速为180～600rpm，经过熔融挤出，造粒，得内载硫掺杂石墨烯的高吸水性高分子树脂颗粒；S2、使内载硫掺杂石墨烯的高吸水性高分子树脂颗粒充分吸水膨胀成相应形态的固态水凝胶；S3、将所得的固态水凝胶与纳米硅气凝胶混合搅拌均匀，待二氧化硅气凝胶吸附完全后，置于微波管式炉内，在N2保护条件下，以100℃/min升温速率升至1000℃，至固态水凝胶失水完全，自然降至室温，加入溶剂进行超声分散，制得超级电容器浆料。进一步地，所述步骤S1中，所述高吸水性高分子树脂为聚丙烯酸盐类、聚乙烯醇类、聚氧化烷烃类中的一种。进一步地，所述步骤S1中，所述高吸水性高分子树脂，与硫掺杂石墨烯的质量比为3：1～3。进一步地，所述步骤S1中，熔融挤出的温度控制在120～180℃之间。进一步地，所述步骤S3中，所述固态水凝胶与纳米硅气凝胶的质量比为1：0.2～10。进一步地，所述步骤S3中，超声分散60～300min。本专利技术具有以下有益效果：采用高吸水性高分子树脂包裹硫掺杂石墨烯的方式实现了纳米硅气凝胶与硫掺杂石墨烯复合位置的可控，可以很好的避免硫掺杂石墨烯的团聚，从而保证了浆料的稳定性、均一性；利用该浆料制得的超级电容器具有较高的能量密度，较低的直流内阻和较高的功率密度。具体实施方式为了使本专利技术的目的及优点更加清楚明白，以下结合实施例对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。实施例1一种超级电容器浆料的制备方法，包括如下步骤：S1、取适量高吸水性高分子树脂，与硫掺杂石墨烯按质量比为3：1的比例混合后，投置于双螺杆挤出机中，控制螺杆转速为180～600rpm，经过熔融挤出，造粒，得内载硫掺杂石墨烯的高吸水性高分子树脂颗粒；其中，所述高吸水性高分子树脂为聚丙烯酸盐类；熔融挤出的温度控制在120～180℃之间；S2、使内载硫掺杂石墨烯的高吸水性高分子树脂颗粒充分吸水膨胀成相应形态的固态水凝胶；S3、将所得的固态水凝胶与纳米硅气凝胶按质量比为1：0.2的比例混合搅拌均匀，待二氧化硅气凝胶吸附完全后，置于微波管式炉内，在N2保护条件下，以100℃/min升温速率升至1000℃，至固态水凝胶失水完全，自然降至室温，加入溶剂，超声分散60～300min，制得超级电容器浆料。实施例2一种超级电容器浆料的制备方法，包括如下步骤：S1、取适量高吸水性高分子树脂，与硫掺杂石墨烯按质量比为3：2的比例混合后，投置于双螺杆挤出机中，控制螺杆转速为180～600rpm，经过熔融挤出，造粒，得内载硫掺杂石墨烯的高吸水性高分子树脂颗粒；其中，所述高吸水性高分子树脂为聚乙烯醇类；熔融挤出的温度控制在120～180℃之间。S2、使内载硫掺杂石墨烯的高吸水性高分子树脂颗粒充分吸水膨胀成相应形态的固态水凝胶；S3、将所得的固态水凝胶与纳米硅气凝胶按质量比为1：5.1的比例混合搅拌均匀，待二氧化硅气凝胶吸附完全后，置于微波管式炉内，在N2保护条件下，以100℃/min升温速率升至1000℃，至固态水凝胶失水完全，自然降至室温，加入溶剂，超声分散60～300min，制得超级电容器浆料。实施例3一种超级电容器浆料的制备方法，包括如下步骤：S1、取适量高吸水性高分子树脂，与硫掺杂石墨烯按质量比为3：3的比例混合后，投置于双螺杆挤出机中，控制螺杆转速为180～600rpm，经过熔融挤出，造粒，得内载硫掺杂石墨烯的高吸水性高分子树脂颗粒；所述高吸水性高分子树脂为聚氧化烷烃类；熔融挤出的温度控制在120～180℃之间。S2、使内载硫掺杂石墨烯的高吸水性高分子树脂颗粒充分吸水膨胀成相应形态的固态水凝胶；S3、将所得的固态水凝胶与纳米硅气凝胶按质量比为1：10的比例混合搅拌均匀，待二氧化硅气凝胶吸附完全后，置于微波管式炉内，在N2保护条件下，以100℃/min升温速率升至1000℃，至固态水凝胶失水完全，自然降至室温，加入溶剂，超声分散60～300min，制得超级电容器浆料。将实施例1-实施例3制备所得的超级电容器浆料经涂布，辊压制成超级电容器极片后，经分条，卷绕，注液和封口等工序，制得超级电容器，并进行超级电容器容量、能量密度、功率密度、直流内阻的测试，所得结果显著优于现有市售石墨烯超级电容器。以上所述仅是本专利技术的优选实施方式，应当指出，对于本
的普通技术人员来说，在不脱离本专利技术原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本专利技术的保护范围。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种超级电容器浆料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：/nS1、取适量高吸水性高分子树脂，与硫掺杂石墨烯混合后，投置于双螺杆挤出机中，控制螺杆转速为180～600rpm，经过熔融挤出，造粒，得内载硫掺杂石墨烯的高吸水性高分子树脂颗粒；/nS2、使内载硫掺杂石墨烯的高吸水性高分子树脂颗粒充分吸水膨胀成相应形态的固态水凝胶；/nS3、将所得的固态水凝胶与纳米硅气凝胶混合搅拌均匀，待二氧化硅气凝胶吸附完全后，置于微波管式炉内，在N

【技术特征摘要】
1.一种超级电容器浆料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
S1、取适量高吸水性高分子树脂，与硫掺杂石墨烯混合后，投置于双螺杆挤出机中，控制螺杆转速为180～600rpm，经过熔融挤出，造粒，得内载硫掺杂石墨烯的高吸水性高分子树脂颗粒；
S2、使内载硫掺杂石墨烯的高吸水性高分子树脂颗粒充分吸水膨胀成相应形态的固态水凝胶；
S3、将所得的固态水凝胶与纳米硅气凝胶混合搅拌均匀，待二氧化硅气凝胶吸附完全后，置于微波管式炉内，在N2保护条件下，以100℃/min升温速率升至1000℃，至固态水凝胶失水完全，自然降至室温，加入溶剂进行超声分散，制得超级电容器浆料。


2.如权利要求1所述的一种超级电容器浆料的制备方法，其特征在于，所述步骤S...

【专利技术属性】
技术研发人员：于占军，杜银霄，曾凡光，陈冬霞，李艳，李明玉，付林杰，麻华丽，袁庆新，陈雷明，
申请(专利权)人：郑州航空工业管理学院，
类型：发明
国别省市：河南;41