The invention relates to a thin flexible low cost and high integration of the ultra light super capacitor, the capacitor consists of a thickness of 40 to 150 mu m polymer nano fiber membrane and the polymer nano fiber membrane is prepared directly opposite the anode and the cathode preparation form. At the same time, the invention also discloses the preparation method of the capacitor. The invention has the advantages of small size, light weight, high energy storage, simple preparation method, low cost and easy industrialization, and can be widely used in many fields, such as light aircraft, portable energy storage, wearable energy supply system and so on.
【技术实现步骤摘要】
低成本高集成化的柔性超薄超轻超级电容器
本专利技术涉及轻质柔性储能器件
,尤其涉及低成本高集成化的柔性超薄超轻超级电容器。
技术介绍
随着电子产品的发展,高性能柔性储能器件因其便携式和多功能化等优点在日常生活中发挥日益重要的作用。作为一种新型的储能装置,电化学电容器(又称超级电容器)以其高功率、短充电时间、高可靠性、长寿命等优点引起众多研究者的关注,已形成了专门的技术和理论体系,并正在快速发展。目前应用的超级电容器大都采用分离的部件如工作电极,电流收集极和隔膜,其制备工艺和流程复杂,成本较高,重量和体积较大,且柔性较差。同时,这种分离部件构成的超级电容器在发生弯曲或折叠等形变时,各部件的相对移动会极大地损坏器件结构,导致其电化学性能变差,储能和循环稳定性贬低,这是目前基于分离部件组装的柔性超级电容器的关键问题。因此,寻找一种低成本和高度集成化的柔性超级电容是业界的主要任务之一,同时减轻减薄器件质量和厚度扩展其应用范围将是柔性储能器件发展的主要趋势。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是提供一种简单便捷、能够大规模批量生产的低成本高集成化的柔性超薄超轻超级电容器。本专利技术所要解决的另一个技术问题是提供该低成本高集成化的柔性超薄超轻超级电容器的制备方法。为解决上述问题,本专利技术所述的低成本高集成化的柔性超薄超轻超级电容器,其特征在于:该电容器由厚度为40-150 μ m的聚合物纳米纤维隔膜及在所述聚合物纳米纤维隔膜正反面直接制备的正极和负极构成。如上所述的低成本高集成化的柔性超薄超轻超级电容器的制备方法,包括以下步骤: ⑴配制聚 ...
【技术保护点】
低成本高集成化的柔性超薄超轻超级电容器,其特征在于:该电容器由厚度为40~150μm的聚合物纳米纤维隔膜(1)及在所述聚合物纳米纤维隔膜(1)正反面直接制备的正极(2)和负极(3)构成。
【技术特征摘要】
1.低成本高集成化的柔性超薄超轻超级电容器,其特征在于:该电容器由厚度为 40^150 u m的聚合物纳米纤维隔膜(1)及在所述聚合物纳米纤维隔膜(1)正反面直接制备 的正极(2)和负极(3)构成。2.如权利要求1所述的低成本高集成化的柔性超薄超轻超级电容器的制备方法,包括 以下步骤:⑴配制聚合物溶液:将lg聚合物溶解在9gN,N 二甲基甲酰胺溶剂中,在室温下搅拌2 小时,即得透明澄清的聚合物溶液;⑵制备聚合物纳米纤维隔膜(1):将所述聚合物溶液装入带有喷丝头的注射器内,通过在喷丝头和收集板之间加 l(T30kV高电压形成强电场,此时喷射流在强电场的作用下加速、拉扯,直径不断减小同时 伴随着溶剂的挥发和纤维固化,最终在所述收集板上获得厚度为4(n50iim的聚合物纳米 纤维隔膜(1);⑶用磁控溅射或电子束蒸发的方法在所述聚合物纳米纤维隔膜(1)相互正对的正反面 使正极材料和负极材料形成厚度均为10(Tl000nm的金属导电层,然后将所述聚合物纳米 纤维隔膜(1)浸入浓度为0. oro. 05M的含有电活性物质的水溶液或金属盐溶液中并作为 工作电极,钼电极作为对电极,饱和甘汞作为参比电极,用电化学工作站给工作电极和对电 极之间提供(Tl. 0V的电压,在所述金属导电层上沉积电活性物质形成电容电极的正极(2) 和负极(3)后,即得超级电容器。3.如权利要求2所述的低成本高集成化的柔性超薄超轻超级电容器的制备方法,其特 征在于:所述步骤⑴中的聚合物是指聚丙烯腈、聚丙烯酸、聚乙二醇、聚...
【专利技术属性】
技术研发人员:谢二庆,张鹏,何勇民,龚成师,陈万军,
申请(专利权)人:兰州大学,
类型:发明
国别省市:
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