本发明专利技术提供了一种柔性超级电容器，一种柔性超级电容器，其为带有石墨烯表面的微晶纤维正极凝胶薄膜和带有锌基表面的微晶纤维负极凝胶薄膜贴合，石墨烯表面和锌基表面均朝外，再将带有铝膜表面的微晶纤维复合集流凝胶薄膜进行包边贴合，接着通过干膜压膜机将贴合好的凝胶薄膜压紧保护膜上所得，所述正极凝胶薄膜为离子液体改性微晶纤维素通过氢键作用与羟基化石墨烯有机复合所得，本发明专利技术通过离子液体改性微晶纤维素后与铝膜、锌膜分别通过电沉积方式复合，与羟基化石墨烯通过氢键相互作用结合并水平振荡后形成石墨烯层，赋予了正极、负极和集流体良好的弯曲性能，从而提高了超级电容器的可折叠性能和耐用性。电容器的可折叠性能和耐用性。
【技术实现步骤摘要】
一种柔性超级电容器
[0001]本专利技术涉及超级电容器
，具体涉及一种柔性超级电容器。
技术介绍
[0002]近年来，对可穿戴电子、新能源技术和智能设备的需求日益增长，在不断刺激柔性储能材料的发展。柔性超级电容器因其快速充放电速率、高功率密度、长期循环稳定性和大变形能量供应而受到广泛关注，这些柔性储能材料可以与创新功能进行集成，例如可穿戴传感、智能显示和自供电特性。超级电容器根据电荷储存机制通常分为双层电容器、赝电容器和混合超级电容器，超级电容器的柔韧性一直是研究的热点之一。
[0003]影响超级电容器的柔韧性的因素包括集流器、电解质、电极、基材的弯曲性、折叠性，并且这些影响着柔性电容性的耐用性能。现有柔性超级电容器存在主要不足是：
①
现有的集流器柔韧性不佳；
②
现有凝胶电解质与电极材料的粘附性较差；
③
制备较为复杂，需通过复杂工艺将电极材料粘附基底材料上。因此，亟需开发一种柔性超级电容器来解决以上问题。
技术实现思路
[0004]（一）解决的技术问题本专利技术的目的是提供一种柔性超级电容器，解决了超级电容器组成部件弯曲后的耐用性不佳的问题。
[0005]（二）技术方案为解决上述技术问题，本专利技术提供以下技术方案：一种柔性超级电容器，其为带有石墨烯表面的微晶纤维正极凝胶薄膜和带有锌基表面的微晶纤维负极凝胶薄膜贴合，石墨烯表面和锌基表面均朝外，再将带有铝膜表面的微晶纤维复合集流凝胶薄膜进行包边贴合，接着通过干膜压膜机将贴合好的凝胶薄膜压紧保护膜上所得，所述正极凝胶薄膜为离子液体改性微晶纤维素通过氢键作用与羟基化石墨烯有机复合所得，所述负极凝胶薄膜和复合集流凝胶薄膜分别为通过电沉积的方式将离子液体改性微晶纤维素有机复合铝膜和锌基所得，所述离子液体为1
‑
丁基
‑3‑
甲基咪唑鎓二乙基磷酸酯。
[0006]优选的，所述保护膜为PET绝缘膜，所述羟基化石墨烯的粒径为50
‑
100nm，所述微晶纤维素为MCC
‑
WJ101和MCC
‑
WJ102中任意一种。
[0007]上述一种柔性超级电容器的制备方法，包括以下步骤：（1）首先将磷酸三丁酯加入到反应瓶中，搅拌加热并保持温度将N
‑
甲基咪唑滴加至磷酸三丁酯中，继续保持温度搅拌2
‑
4h，得到离子液体，再将微晶纤维素溶解离子液体中，继续保持温度搅拌4
‑
5h，得到离子液体改性微晶纤维素，备用；（2）取步骤（1）制备的离子液体改性微晶纤维素于反应瓶中，在氮气氛围中不断搅拌下分批加入氯化铝，混合均匀后，用冰水浴冷却后，进行恒电流电解电沉积铝膜，干燥后，
得到带有铝膜表面的微晶纤维复合集流凝胶薄膜；（3）取步骤（1）制备的离子液体改性微晶纤维素于反应瓶中，在氮气氛围中不断搅拌下分批加入氯化锌，混合均匀后，用冰水浴冷却后，进行恒电流电解电沉积锌，干燥后，得到带有锌基表面的微晶纤维负极凝胶薄膜；（4）取步骤（1）制备的离子液体改性微晶纤维素于反应瓶中，将羟基化石墨烯在氮气氛围中不断搅拌下分批加至离子液体改性微晶纤维素中，超声处理混合均匀，接着将混合液倒到平底托盘容器中，通过水平式振荡器处理后静置1h，进行干燥后，得到带有石墨烯表面的微晶纤维正极凝胶薄膜；（5）将得到带有石墨烯表面的微晶纤维正极凝胶薄膜和带有锌基表面的微晶纤维负极凝胶薄膜贴合，并且石墨烯表面和锌基表面均朝外，再将带有铝膜表面的微晶纤维复合集流凝胶薄膜进行包边贴合，接着通过干膜压膜机将贴合好的凝胶薄膜压紧保护膜上，得到柔性超级电容器。
[0008]优选的，所述步骤（1）中的磷酸三丁酯、N
‑
甲基咪唑和微晶纤维素的质量比为25
‑
28:8
‑
10:10
‑
15，所述步骤（1）中保持的温度是140
‑
150℃。
[0009]优选的，所述步骤（2）中离子液体改性微晶纤维素和氯化铝的质量比为1:2。
[0010]优选的，所述步骤（2）和步骤（3）中所述恒电流电解电沉积采用CHI760D型电化学工作站，电解时用磁力搅拌并保持恒定搅拌速度为400r/min，电流密度为10mA/cm，在80℃下沉积4h，所述步骤（2）、（3）、（4）中的干燥条件均为在140℃真空烘箱中干燥24
‑
36h。
[0011]优选的，所述步骤（3）中离子液体改性微晶纤维素和氯化锌的质量比为1:2.2
‑
2.4。
[0012]优选的，所述步骤（2）和步骤（3）中干燥条件为在140℃真空烘箱中干燥24
‑
36h。
[0013]优选的，所述步骤（4）中离子液体改性微晶纤维素和羟基化石墨烯的质量比为1:0.6
‑
0.8。
[0014]优选的，所述步骤（4）中振荡处理的时间为20
‑
30min，所述步骤（5）中PCB压膜机的运行速度为2m/min。
[0015]本专利技术的有益效果是：（1）本专利技术提供的一种柔性超级电容器，离子液体中的磷酸根阴离子能与微晶纤维素的羟基有效相互作用来溶解微晶纤维素，并使得微晶纤维素的C
‑
6位羟基被磷酸化，协同咪唑基使得微晶纤维素获得良好的导电性能，能够作为凝胶电解质并且与电极很好的有机复合，解决了粘合力差的问题。
[0016]（2）本专利技术提供的一种柔性超级电容器，通过电沉积的方式分别将铝、锌沉积至离子液体改性微晶纤维素的底部成膜，离子液体改性微晶纤维素与羟基化石墨烯之间通过氢键作用相互吸引，并且通过水平振荡使得部分松散的石墨烯沉积在离子液体改性微晶纤维素底部成膜，在干燥得到凝胶薄膜，将其作为正极，将正极、负极和集流体贴合后经过压膜器压紧后得到柔性超级电容器。
[0017]（3）本专利技术提供的一种柔性超级电容器，由于微晶纤维素的粘度较高，经过离子液体改性后既能作为粘合剂，又能作为胶质电解质，同时作为正极、负极和集流体的复合基材，赋予了正极、负极和集流体良好的弯曲性能，从而提高了超级电容器的可折叠性能和耐用性。
具体实施方式
[0018]下面结合具体实施方式对本专利技术做进一步说明，以下实施例旨在说明本专利技术而不是对本专利技术的进一步限定。以下实施例中所用的技术手段为本领域技术人员所熟知的常规手段，所有原料均为通用材料。
[0019]实施例1一种柔性超级电容器的制备方法，包括以下步骤：（1）首先将25g磷酸三丁酯加入到反应瓶中，搅拌加热至140℃并保持温度将8gN
‑
甲基咪唑滴加至磷酸三丁酯中，继续保持温度搅拌2h，得到离子液体，再将10g微晶纤维素溶解离子液体中，继续保持温度搅拌4h，得到离子液体改性微晶纤维素，备用；（2）取10g步骤（1）制备的离子液体改性微晶纤维素于反应瓶中，在氮气氛围中不断搅拌下分批加入20g氯化铝，混合均匀后本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种柔性超级电容器，其特征在于，其为带有石墨烯表面的微晶纤维正极凝胶薄膜和带有锌基表面的微晶纤维负极凝胶薄膜贴合，石墨烯表面和锌基表面均朝外，再将带有铝膜表面的微晶纤维复合集流凝胶薄膜进行包边贴合，接着通过干膜压膜机将贴合好的凝胶薄膜压紧保护膜上所得，所述正极凝胶薄膜为离子液体改性微晶纤维素通过氢键作用与羟基化石墨烯有机复合所得，所述负极凝胶薄膜和复合集流凝胶薄膜分别为通过电沉积的方式将离子液体改性微晶纤维素有机复合铝膜和锌基所得，所述离子液体为1
‑
丁基
‑3‑
甲基咪唑鎓二乙基磷酸酯。2.根据权利要求1所述的一种柔性超级电容器，其特征在于，所述保护膜为PET绝缘膜，所述羟基化石墨烯的粒径为50
‑
100nm，所述微晶纤维素为MCC
‑
WJ101和MCC
‑
WJ102中任意一种。3.一种根据权利要求1和2任意一项所述柔性超级电容器的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：（1）首先将磷酸三丁酯加入到反应瓶中，搅拌加热并保持温度将N
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甲基咪唑滴加至磷酸三丁酯中，继续保持温度搅拌2
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4h，得到离子液体，再将微晶纤维素溶解离子液体中，继续保持温度搅拌4
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5h，得到离子液体改性微晶纤维素，备用；（2）取步骤（1）制备的离子液体改性微晶纤维素于反应瓶中，在氮气氛围中不断搅拌下分批加入氯化铝，混合均匀后，用冰水浴冷却后，进行恒电流电解电沉积铝膜，干燥后，得到带有铝膜表面的微晶纤维复合集流凝胶薄膜；（3）取步骤（1）制备的离子液体改性微晶纤维素于反应瓶中，在氮气氛围中不断搅拌下分批加入氯化锌，混合均匀后，用冰水浴冷却后，进行恒电流电解电沉积锌，干燥后，得到带有锌基表面的微晶纤维负极凝胶薄膜；（4）取步骤（1）制备的离子液体改性微晶纤维素于反应瓶中，将羟基化石墨烯在氮气氛围中不断搅拌下分批加至离子液体改性微晶纤维素中，超声处理混合均匀，接着将混合液倒到平底托盘容器中，通过水平式振荡器处理后静置1h，进行干燥后，得到带有石墨烯表面的...
【专利技术属性】
技术研发人员：邱旭，赵欢，
申请(专利权)人：深圳市宏卓远电子科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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