聚醋酸乙烯酯基凝膠聚合物電解質(zhì)及其制備方法、超級(jí)電容器的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種聚醋酸乙烯酯基凝膠聚合物電解質(zhì)，包括聚醋酸乙烯酯薄膜和吸附在所述聚醋酸乙烯酯薄膜上的電解液；所述電解液的濃度為0.5mol/L~2.0mol/L，所述電解液的溶質(zhì)為二甲基乙基锍四氟硼酸鹽、二甲基丙基锍四氟硼酸鹽和二甲基丁基锍四氟硼酸鹽中的至少一種。上述聚醋酸乙烯酯基凝膠聚合物電解質(zhì)應(yīng)用于超級(jí)電容器時(shí),不易流動(dòng)，不會(huì)發(fā)生漏液現(xiàn)象，也不會(huì)因?yàn)橐后w沸騰產(chǎn)生大量氣體而爆炸，和傳統(tǒng)的超級(jí)電容器相比，這種采用了聚醋酸乙烯酯基凝膠聚合物電解質(zhì)制備的超級(jí)電容器，使用更加安全。本發(fā)明還提供一種上述聚醋酸乙烯酯基凝膠聚合物電解質(zhì)的制備方法，以及使用該聚醋酸乙烯酯基凝膠聚合物電解質(zhì)的超級(jí)電容器。
【專利說(shuō)明】聚醋酸乙烯酯基凝膠聚合物電解質(zhì)及其制備方法、超級(jí)電容器
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及新材料領(lǐng)域，特別是涉及一種聚醋酸乙烯酯基凝膠聚合物電解質(zhì)及其制備方法，以及使用該聚醋酸乙烯酯基凝膠聚合物電解質(zhì)的超級(jí)電容器。
【背景技術(shù)】
[0002]超級(jí)電容器是一種新型的儲(chǔ)能元件，具有容量大、充電速度快、循環(huán)使用壽命長(zhǎng)、能量轉(zhuǎn)換效率高、功率密度大和環(huán)境友好等優(yōu)點(diǎn)，是一種新型、高效、實(shí)用的能量?jī)?chǔ)存裝置，因而被廣泛應(yīng)用于通訊、航空、軍事、數(shù)碼設(shè)備、計(jì)算機(jī)、以及電動(dòng)汽車等領(lǐng)域。
[0003]傳統(tǒng)的超級(jí)電容器一般使用電導(dǎo)率高的液態(tài)電解質(zhì)。然而，使用液態(tài)電解質(zhì)的超級(jí)電容器具有的漏液、電解質(zhì)氧化分解等安全隱患。同時(shí)，由于含有易燃、易揮發(fā)的液態(tài)有機(jī)溶劑，超級(jí)電容器在充放電過(guò)程中有機(jī)溶劑沸騰，釋放出可燃?xì)怏w。特別是在某些非常規(guī)工作條件下(如大功率充放電、過(guò)充過(guò)放等)會(huì)產(chǎn)生大量熱，加速氣體的產(chǎn)生，導(dǎo)致電池內(nèi)壓增高，氣體泄漏，甚至起火爆炸，因而存在嚴(yán)重的安全隱患。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]基于此，有必要提供一種使用安全的聚醋酸乙烯酯基凝膠聚合物電解質(zhì)及其制備方法，以及使用該聚醋酸乙烯酯基凝膠聚合物電解質(zhì)的超級(jí)電容器。[0005]一種聚醋酸乙烯酯基凝膠聚合物電解質(zhì)，包括含有相互貫通空隙的聚醋酸乙烯酯薄膜和吸附在所述聚醋酸乙烯酯薄膜上的電解液；
[0006]所述電解液的溶質(zhì)為二甲基乙基锍四氟硼酸鹽、二甲基丙基锍四氟硼酸鹽和二甲基丁基锍四氟硼酸鹽中的至少一種，所述電解液的溶質(zhì)的濃度為0.5mol/L~2.0mol/L。
[0007]在一個(gè)實(shí)施例中，所述聚醋酸乙烯酯薄膜和所述電解液的質(zhì)量比為100:60^100:30ο
[0008]在一個(gè)實(shí)施例中，所述聚醋酸乙烯酯薄膜的貫通空隙的孔隙率為40%~70%。
[0009]在一個(gè)實(shí)施例中，所述聚醋酸乙烯酯薄膜的厚度為30 μ πm?50 μ m。
[0010]在一個(gè)實(shí)施例中，所述電解液的溶劑為乙腈或碳酸丙烯酯。
[0011]一種聚醋酸乙烯酯基凝膠聚合物電解質(zhì)的制備方法，包括以下步驟:
[0012]在保護(hù)氣體氛圍下，按照l(shuí)g:lmL~3mL的比例將聚醋酸乙烯酯和乙酸乙酯混勻，然后超聲處理，得到粘稠的漿料；
[0013]提供襯底，采用絲網(wǎng)印刷法將所述粘稠的漿料印刷在所述襯底上，真空干燥后得到含有相互貫通空隙的聚醋酸乙烯酯薄膜；
[0014]在所述保護(hù)氣體氛圍下，將所述聚醋酸乙烯酯薄膜浸泡在電解液中，使所述電解液吸附在所述聚醋酸乙烯酯薄膜上，得到聚醋酸乙烯酯基凝膠聚合物電解質(zhì)；所述電解液的溶質(zhì)為二甲基乙基锍四氟硼酸鹽、二甲基丙基锍四氟硼酸鹽和二甲基丁基锍四氟硼酸鹽中的至少一種，所述電解液的溶質(zhì)的濃度為0.5mol/L"2.0mol/L。[0015]在一個(gè)實(shí)施例中，所述絲網(wǎng)印刷法中采用200目絲網(wǎng)，絲網(wǎng)印刷法中采用的刷子在印刷時(shí)的角度為45°。
[0016]在一個(gè)實(shí)施例中，所述真空干燥的溫度為60°C ~100°C。
[0017]在一個(gè)實(shí)施例中，所述聚醋酸乙烯酯薄膜在電解液中的浸泡時(shí)間為5min"60min。
[0018]一種超級(jí)電容器，包括外殼、正極、負(fù)極和聚醋酸乙烯酯基凝膠聚合物電解質(zhì)；
[0019]所述正極、負(fù)極和聚醋酸乙烯酯基凝膠聚合物電解質(zhì)位于所述外殼內(nèi)，所述聚醋酸乙烯酯基凝膠聚合物電解質(zhì)位于所述正極和負(fù)極之間；
[0020]所述聚醋酸乙 烯酯基凝膠聚合物電解質(zhì)包括聚醋酸乙烯酯薄膜和吸附在所述聚醋酸乙烯酯薄膜上的電解液；
[0021]所述電解液的溶質(zhì)為二甲基乙基锍四氟硼酸鹽、二甲基丙基锍四氟硼酸鹽和二甲基丁基锍四氟硼酸鹽中的至少一種，所述溶質(zhì)的濃度為0.5mol/L~2.0mol/L。
[0022]上述聚醋酸乙烯酯基凝膠聚合物電解質(zhì)應(yīng)用于超級(jí)電容器時(shí)，由于超級(jí)電容器內(nèi)部采用了聚醋酸乙烯酯薄膜，不易流動(dòng)，不會(huì)發(fā)生漏液現(xiàn)象，也不會(huì)因?yàn)橐后w沸騰產(chǎn)生大量氣體而爆炸，和傳統(tǒng)的超級(jí)電容器相比，這種采用了聚醋酸乙烯酯基凝膠聚合物電解質(zhì)制備的超級(jí)電容器，使用更加安全。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0023]圖1為一實(shí)施方式的聚醋酸乙烯酯基凝膠聚合物電解質(zhì)的制備方法的流程圖?！揪唧w實(shí)施方式】
[0024]為使本發(fā)明的上述 目的、特征和優(yōu)點(diǎn)能夠更加明顯易懂，下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】做詳細(xì)的說(shuō)明。在下面的描述中闡述了很多具體細(xì)節(jié)以便于充分理解本發(fā)明。但是本發(fā)明能夠以很多不同于在此描述的其它方式來(lái)實(shí)施，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以在不違背本發(fā)明內(nèi)涵的情況下做類似改進(jìn)，因此本發(fā)明不受下面公開(kāi)的具體實(shí)施的限制。
[0025]一實(shí)施方式的聚醋酸乙烯酯基凝膠聚合物電解質(zhì)，包括含有相互貫通空隙的聚醋酸乙烯酯薄膜和吸附在聚醋酸乙烯酯薄膜上的電解液。
[0026]聚醋酸乙烯酯薄膜和電解液的質(zhì)量比為100:6(Tl00:30。
[0027]電解液的溶質(zhì)為二甲基乙基锍四氟硼酸鹽、二甲基丙基锍四氟硼酸鹽和二甲基丁基锍四氟硼酸鹽中的至少一種。
[0028]電解液溶質(zhì)的濃度為0.5mol/L~2.0mol/L。
[0029]電解質(zhì)的溶質(zhì)在聚醋酸乙烯酯基凝膠聚合物電解質(zhì)中起電荷傳輸?shù)淖饔?，使聚醋酸乙烯酯基凝膠聚合物電解質(zhì)具有更好的充放電性能。
[0030]電解液的溶劑為乙腈或碳酸丙烯酯，有利于提高聚醋酸乙烯酯基凝膠聚合物電解質(zhì)的導(dǎo)電率，并且使含有這種電解液的聚醋酸乙烯酯基凝膠聚合物電解質(zhì)應(yīng)用于超級(jí)電容器時(shí)，使超級(jí)電容器具有更好的容量。
[0031]聚醋酸乙烯酯薄膜的貫通空隙的孔隙率為40%~70%。
[0032]聚醋酸乙烯酯薄膜的厚度可以為30 μ π150 μ m，可以根據(jù)需要制備合適的厚度。
[0033]上述聚醋酸乙烯酯基凝膠聚合物電解質(zhì)應(yīng)用于超級(jí)電容器時(shí)，由于超級(jí)電容器內(nèi)部采用了聚醋酸乙烯酯薄膜，不易流動(dòng)，不會(huì)發(fā)生漏液現(xiàn)象，也不會(huì)因?yàn)橐后w沸騰產(chǎn)生大量氣體而爆炸。和傳統(tǒng)的超級(jí)電容器相比，采用這種聚醋酸乙烯酯基凝膠聚合物電解質(zhì)制備的超級(jí)電容器，使用更加安全。
[0034]如圖1所示的上述聚醋酸乙烯酯基凝膠聚合物電解質(zhì)的制備方法，包括以下步驟:
[0035]S10、在保護(hù)氣體氛圍下，按照l(shuí)g:lmL~3mL的比例將聚醋酸乙烯酯和乙酸乙酯混勻，然后超聲處理，得到粘稠的漿料。
[0036]保護(hù)氣體可以是氮?dú)?、氦氣或者氬氣?br> [0037]將聚醋酸乙烯酯和乙酸乙酯在燒瓶中混合，然后攪拌lH-4h，使聚醋酸乙烯酯和乙酸乙酯混合均勻。
[0038]超聲處理可以在超聲波清洗機(jī)中進(jìn)行，超聲處理的時(shí)間可以為10miN-60min，超聲處理能夠進(jìn)一步地將聚醋酸乙烯酯和乙酸乙酯混合均勻。
[0039]S20、提供襯底，采用絲網(wǎng)印刷法將粘稠的漿料印刷在襯底上，真空干燥后得到含有相互貫通空隙的聚醋酸乙烯酯薄膜。
[0040]襯底可以為不銹鋼襯底。
[0041]絲網(wǎng)印刷法采用的設(shè)備為絲網(wǎng)印刷機(jī)，絲網(wǎng)印刷機(jī)采用的絲網(wǎng)可以為200目絲網(wǎng)，絲網(wǎng)的面積可以為S=245mmX 390mm。在實(shí)際應(yīng)用中，還可以根據(jù)需要靈活的選擇其他尺寸的絲網(wǎng)。采用絲網(wǎng)印刷，可以 增大薄膜的吸附比表面積，從而有效增大薄膜對(duì)電解液的吸附量。
[0042]絲網(wǎng)與絲網(wǎng)印刷機(jī)的玻璃基底的距離可以為3mm，還可以根據(jù)需要靈活調(diào)整絲網(wǎng)與絲網(wǎng)印刷機(jī)的玻璃基底的距離。
[0043]絲網(wǎng)印刷法中采用的刷子在印刷時(shí)的角度可以為45°。
[0044]真空干燥的時(shí)間可以為24H-48h，真空干燥時(shí)的真空度可以為0.01MPa，真空干燥的溫度可以為60°C~100°C。
[0045]上述聚醋酸乙烯酯薄膜的厚度可以為30 μ M-50 μ m。
[0046]S30、在保護(hù)氣體氛圍下，將聚醋酸乙烯酯薄膜浸泡在電解液中，使電解液吸附在聚醋酸乙烯酯薄膜上，得到聚醋酸乙烯酯基凝膠聚合物電解質(zhì)。
[0047]聚醋酸乙烯酯薄膜和電解液的質(zhì)量比為100:60-l00:30。
[0048]電解液的溶質(zhì)為二甲基乙基锍四氟硼酸鹽、二甲基丙基锍四氟硼酸鹽和二甲基丁基锍四氟硼酸鹽中的至少一種，溶質(zhì)的濃度為0.5mol/L~2.0mol/L。
[0049]電解液的溶質(zhì)能夠在聚醋酸乙烯酯基凝膠聚合物電解質(zhì)中起電荷傳輸?shù)淖饔?，使聚醋酸乙烯酯基凝膠聚合物電解質(zhì)具有更好的充放電性能。
[0050]電解液的溶劑為乙腈或碳酸丙烯酯，有利于提高聚醋酸乙烯酯基凝膠聚合物電解質(zhì)的導(dǎo)電率，并且使含有這種電解液的聚醋酸乙烯酯基凝膠聚合物電解質(zhì)應(yīng)用于超級(jí)電容器時(shí)，使超級(jí)電容器具有更好的容量。
[0051]保護(hù)氣體可以為氮?dú)?、氦氣和氬氣?br> [0052]聚醋酸乙烯酯薄膜在電解液中的浸泡時(shí)間可以為5miN-60min，使電解液充分吸附
在聚醋酸乙烯酯薄膜上。
[0053]得到的聚醋酸乙烯酯基凝膠聚合物電解質(zhì)取出后即可使用。
[0054]通過(guò)上述方法制備得到的聚醋酸乙烯酯基凝膠聚合物電解質(zhì)應(yīng)用于超級(jí)電容器時(shí)，由于超級(jí)電容器內(nèi)部采用了聚醋酸乙烯酯薄膜，不易流動(dòng)，不會(huì)發(fā)生漏液現(xiàn)象，也不會(huì)因?yàn)橐后w沸騰產(chǎn)生大量氣體而爆炸，使用更加安全。
[0055]此外，上述制備聚醋酸乙烯酯基凝膠聚合物電解質(zhì)的方法采用聚醋酸乙烯酯和乙酸乙酯為原料，通過(guò)絲網(wǎng)印刷法制備出聚醋酸乙烯酯薄膜，并將聚醋酸乙烯酯薄膜置于電解液中浸泡后，得到聚醋酸乙烯酯基凝膠聚合物電解質(zhì)。上述制備聚醋酸乙烯酯基凝膠聚合物電解質(zhì)的方法使用的原料簡(jiǎn)單，操作簡(jiǎn)便，并且能夠用于大規(guī)模的制備。
[0056]一實(shí)施方式的超級(jí)電容器，包括外殼、正極、負(fù)極和聚醋酸乙烯酯基凝膠聚合物電解質(zhì)。正極、負(fù)極和聚醋酸乙烯酯基凝膠聚合物電解質(zhì)位于外殼內(nèi)，聚醋酸乙烯酯基凝膠聚合物電解質(zhì)位于正極和負(fù)極之間。
[0057]聚醋酸乙烯酯基凝膠聚合物電解質(zhì)包括聚醋酸乙烯酯薄膜和吸附在聚醋酸乙烯酯薄膜上的電解液。
[0058]聚醋酸乙烯酯薄膜和電解液的質(zhì)量比為100:6(Tl00:30。
[0059]聚醋酸乙烯酯薄膜的貫通空隙的孔隙率為40%~70%。
[0060]聚醋酸乙烯酯薄膜的厚度可以為30μm-?50μm。在實(shí)際應(yīng)用中，可以根據(jù)需要制備合適的厚度。
[0061]電解液的溶質(zhì)為二甲基乙基锍四氟硼酸鹽、二甲基丙基锍四氟硼酸鹽和二甲基丁基锍四氟硼酸鹽中的至少一種，溶質(zhì)的濃度為0.5mol/L~2.0mol/L。
[0062]電解液的溶質(zhì)能夠在聚醋酸乙烯酯基凝膠聚合物電解質(zhì)中起電荷傳輸?shù)淖饔茫咕鄞姿嵋蚁セz聚合物電解質(zhì)具有更好的充放電性能。
[0063]電解液的溶劑為乙腈或碳酸丙烯酯，有利于提高聚醋酸乙烯酯基凝膠聚合物電解質(zhì)的導(dǎo)電率，并且使含有這種電解液的聚醋酸乙烯酯基凝膠聚合物電解質(zhì)應(yīng)用于超級(jí)電容器時(shí)，使超級(jí)電容器具有更好的容量。
[0064]這種采用聚醋酸乙烯酯基凝膠聚合物電解質(zhì)制備的超級(jí)電容器，由于超級(jí)電容器內(nèi)部采用了聚醋酸乙烯酯薄膜，不易流動(dòng)，不會(huì)發(fā)生漏液現(xiàn)象，也不會(huì)因?yàn)橐后w沸騰產(chǎn)生大量氣體而爆炸，和傳統(tǒng)的超級(jí)電容器相比，使用更加安全。
[0065]下面為具體實(shí)施例部分。
[0066]實(shí)施例1
[0067]在IOOmL的燒瓶中分別加入20g聚醋酸乙烯酯和40mL乙酸乙酯。然后，在氮?dú)獾谋Ｗo(hù)下，攪拌3h使聚醋酸乙烯酯和乙酸乙酯混合均勻，再在超聲波清洗機(jī)中超聲處理30min,得到粘稠的衆(zhòng)料。
[0068]然后，采用絲網(wǎng)印刷法將粘稠的漿料印刷在不銹鋼襯底上，在真空度為0.01MPa,溫度為80°C的條件下干燥36h，得到厚度約為70 μ m的均勻的聚醋酸乙烯酯薄膜。
[0069]在充滿氬氣的手套箱中，把均勻的聚醋酸乙烯酯薄膜在含有1.2mol/L 二甲基乙基锍四氟硼酸鹽的乙腈(AN)溶液中浸泡30min。將經(jīng)過(guò)浸泡的聚醋酸乙烯酯薄膜取出得到聚醋酸乙烯酯基凝膠聚合物電解質(zhì)。
[0070]實(shí)施例2
[0071]在IOOmL的燒瓶中分別加入20g聚醋酸乙烯酯和20mL乙酸乙酯。然后，在氦氣的保護(hù)下，攪拌Ih使聚醋酸乙烯酯和乙酸乙酯混合均勻，再在超聲波清洗機(jī)中超聲處理IOmin,得到粘稠的衆(zhòng)料。[0072]然后，采用絲網(wǎng)印刷法將粘稠的漿料印刷在不銹鋼襯底上，在真空度為0.0lMPa,溫度為60°C的條件下干燥24h，得到厚度約為30 μ m的均勻的聚醋酸乙烯酯薄膜。
[0073]在充滿氦氣的手套箱中，把均勻的聚醋酸乙烯酯薄膜在含有0.5mol/L 二甲基丙基锍四氟硼酸鹽的AN溶液中浸泡5min。將經(jīng)過(guò)浸泡的聚醋酸乙烯酯薄膜取出即得到聚醋酸乙烯酯基凝膠聚合物電解質(zhì)。
[0074]實(shí)施例3
[0075]在IOOmL的燒瓶中分別加入20g聚醋酸乙烯酯和60mL乙酸乙酯，然后，在氖氣的保護(hù)下，攪拌4h使聚醋酸乙烯酯和乙酸乙酯混合均勻，再在超聲波清洗機(jī)中超聲處理60min,得到粘稠的衆(zhòng)料。
[0076]然后，采用絲網(wǎng)印刷法將粘稠的漿料印刷在不銹鋼襯底上，在真空度為0.0lMPa,溫度為100°c的條件下干燥48h，得到厚度約為150 μ m的均勻的聚醋酸乙烯酯薄膜。
[0077]在充滿氬氣的手套箱中，把均勻的聚醋酸乙烯酯薄膜在含有2mol/L 二甲基丁基锍四氟硼酸鹽的AN溶液中浸泡60min。將經(jīng)過(guò)浸泡的聚醋酸乙烯酯薄膜取出即得到聚醋酸乙烯酯基凝膠聚合物電解質(zhì)。
[0078]實(shí)施例4
[0079]在IOOmL的燒瓶中分別加入20g聚醋酸乙烯酯和50mL乙酸乙酯，然后，在氖氣的保護(hù)下，攪拌3h使聚醋酸乙烯酯和乙酸乙酯混合均勻，再在超聲波清洗機(jī)中超聲處理30min,得到粘稠的衆(zhòng)料。
[0080]然后，采用絲網(wǎng)印刷法將粘稠的漿料印刷在不銹鋼襯底上，在真空度為0.0lMPa,溫度為80°C的條件下干燥36h，得到厚度約為80 μ m的均勻的聚醋酸乙烯酯薄膜。
[0081]在充滿氬氣的手套箱中，把均勻的聚醋酸乙烯酯薄膜在含有1.2mol/L 二甲基丁基锍四氟硼酸鹽的碳酸丙烯酯(PC)溶液中浸泡30min。將經(jīng)過(guò)浸泡的聚醋酸乙烯酯薄膜取出即得到聚醋酸乙烯酯基凝膠聚合物電解質(zhì)。
[0082]實(shí)施例5
[0083]分別加入9.0g活性炭(比表面積約為2000m2/g)、0.55g乙炔黑、0.45g聚偏氟乙烯(PVDF)和60g甲基吡咯烷酮后充分?jǐn)嚢?，得到混合均勻的漿料。然后將混合均勻的漿料刮涂于經(jīng)乙醇清洗過(guò)的鋁箔上。在真空度為0.0lMPa，溫度為100°C條件下將刮涂于鋁箔上的漿料干燥至恒重。將干燥后的漿料在壓力為IOMPa的條件下輥壓制成石墨烯電極。然后，將石墨烯電極切成圓片，取兩片石墨烯電極分別作為正極和負(fù)極。將實(shí)施例1中制備的聚醋酸乙烯酯基凝膠聚合物電解質(zhì)作為隔膜置于兩片石墨烯電極之間，在沖壓機(jī)上封口制成扣式超級(jí)電容器。
[0084]實(shí)施例6
[0085]分別加入9.0g活性炭(比表面積約為2000m2/g)、0.55g乙炔黑、0.45g聚偏氟乙烯(PVDF)和60g甲基吡咯烷酮后充分?jǐn)嚢?，得到混合均勻的漿料。然后將混合均勻的漿料刮涂于經(jīng)乙醇清洗過(guò)的鋁箔上。在真空度為0.0lMPa，溫度為100°C條件下將刮涂于鋁箔上的漿料干燥至恒重。將干燥后的漿料在壓力為IOMPa的條件下輥壓制成石墨烯電極。然后，將石墨烯電極切成圓片，取兩片石墨烯電極分別作為正極和負(fù)極。將實(shí)施例2中制備的聚醋酸乙烯酯基凝膠聚合物電解質(zhì)作為隔膜置于兩片石墨烯電極之間，在沖壓機(jī)上封口制成扣式超級(jí)電容器。[0086]實(shí)施例7
[0087]分別加入9.0g活性炭(比表面積約為2000m2/g)、0.55g乙炔黑、0.45g聚偏氟乙烯(PVDF)和60g甲基吡咯烷酮后充分?jǐn)嚢?，得到混合均勻的漿料。然后將混合均勻的漿料刮涂于經(jīng)乙醇清洗過(guò)的鋁箔上。在真空度為0.01MPa，溫度為100°C條件下將刮涂于鋁箔上的漿料干燥至恒重。將干燥后的漿料在壓力為IOMPa的條件下輥壓制成石墨烯電極。然后，將石墨烯電極切成圓片，取兩片石墨烯電極分別作為正極和負(fù)極。將實(shí)施例3中制備的聚醋酸乙烯酯基凝膠聚合物電解質(zhì)作為隔膜置于兩片石墨烯電極之間，在沖壓機(jī)上封口制成扣式超級(jí)電容器。
[0088]實(shí)施例8
[0089]分別加入9.0g活性炭(比表面積約為2000m2/g)、0.55g乙炔黑、0.45g聚偏氟乙烯(PVDF)和60g甲基吡咯烷酮后充分?jǐn)嚢?，得到混合均勻的漿料。然后將混合均勻的漿料刮涂于經(jīng)乙醇清洗過(guò)的鋁箔上。在真空度為0.01MPa，溫度為100°C條件下將刮涂于鋁箔上的漿料干燥至恒重。將干燥后的漿料在壓力為IOMPa的條件下輥壓制成石墨烯電極。然后，將石墨烯電極切成圓片，取兩片石墨烯電極分別作為正極和負(fù)極。將實(shí)施例4中制備的聚醋酸乙烯酯基凝膠聚合物電解質(zhì)作為隔膜置于兩片石墨烯電極之間，在沖壓機(jī)上封口制成扣式超級(jí)電容器。
[0090]下表為利用充放電測(cè)試儀對(duì)實(shí)施例5~實(shí)施例8制備的超級(jí)電容器在0-2.7V的電化學(xué)窗口內(nèi)，以0.25A/g的電流進(jìn)行恒流充放電測(cè)試的性能數(shù)據(jù):
[0091]
【權(quán)利要求】
1.一種聚醋酸乙烯酯基凝膠聚合物電解質(zhì)，其特征在于，包括含有相互貫通空隙的聚醋酸乙烯酯薄膜和吸附在所述聚醋酸乙烯酯薄膜上的電解液； 所述電解液的溶質(zhì)為二甲基乙基锍四氟硼酸鹽、二甲基丙基锍四氟硼酸鹽和二甲基丁基锍四氟硼酸鹽中的至少一種，所述電解液的溶質(zhì)的濃度為0.5mol/L^2.0mol/L。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的聚醋酸乙烯酯基凝膠聚合物電解質(zhì)，其特征在于，所述聚醋酸乙烯酯薄膜和所述電解液的質(zhì)量比為100:60-100:30。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的聚醋酸乙烯酯基凝膠聚合物電解質(zhì)，其特征在于，所述聚醋酸乙烯酯薄膜的貫通空隙的孔隙率為40%~70%。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的聚醋酸乙烯酯基凝膠聚合物電解質(zhì)，其特征在于，所述聚醋酸乙烯酯薄膜的厚度為30 μ π?50 μ m。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的聚醋酸乙烯酯基凝膠聚合物電解質(zhì)，其特征在于，所述電解液的溶劑為乙腈或碳酸丙烯酯。
6.一種聚醋酸乙烯酯基凝膠聚合物電解質(zhì)的制備方法，其特征在于，包括以下步驟: 在保護(hù)氣體氛圍下，按照l(shuí)g:lmL~3mL的比例將聚醋酸乙烯酯和乙酸乙酯混勻，然后超聲處理，得到粘稠的漿料； 提供襯底，采用絲網(wǎng)印刷法將所述粘稠的漿料印刷在所述襯底上，真空干燥后得到含有相互貫通空隙的聚醋酸乙烯酯薄膜； 在所述保護(hù)氣體氛圍下，將所述聚醋酸乙烯酯薄膜浸泡在電解液中，使所述電解液吸附在所述聚醋酸乙烯酯薄膜上，得到聚醋酸乙烯酯基凝膠聚合物電解質(zhì)；所述電解液的溶質(zhì)為二甲基乙基锍四氟硼酸鹽、二甲基丙基锍四氟硼酸鹽和二甲基丁基锍四氟硼酸鹽中的至少一種，所述電解液的溶質(zhì)的濃度為0.5mol/L~2.0mol/L。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的聚醋酸乙烯酯基凝膠聚合物電解質(zhì)的制備方法，其特征在于，所述絲網(wǎng)印刷法中采用200目絲網(wǎng)，絲網(wǎng)印刷法中采用的刷子在印刷時(shí)的角度為45°。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的聚醋酸乙烯酯基凝膠聚合物電解質(zhì)的制備方法，其特征在于，所述真空干燥的溫度為60°C ~100°C。
9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的聚醋酸乙烯酯基凝膠聚合物電解質(zhì)的制備方法，其特征在于，所述聚醋酸乙烯酯薄膜在電解液中的浸泡時(shí)間為5mirT60min。
10.一種超級(jí)電容器，其特征在于，包括外殼、正極、負(fù)極和聚醋酸乙烯酯基凝膠聚合物電解質(zhì)； 所述正極、負(fù)極和聚醋酸乙烯酯基凝膠聚合物電解質(zhì)位于所述外殼內(nèi)，所述聚醋酸乙烯酯基凝膠聚合物電解質(zhì)位于所述正極和負(fù)極之間； 所述聚醋酸乙烯酯基凝膠聚合物電解質(zhì)包括聚醋酸乙烯酯薄膜和吸附在所述聚醋酸乙烯酯薄膜上的電解液； 所述電解液的溶質(zhì)為二甲基乙基锍四氟硼酸鹽、二甲基丙基锍四氟硼酸鹽和二甲基丁基锍四氟硼酸鹽中的至少一種，所述溶質(zhì)的濃度為0.5mol/L^2.0mol/L。
【文檔編號(hào)】H01G11/84GK103680998SQ201210351925
【公開(kāi)日】2014年3月26日 申請(qǐng)日期:2012年9月20日 優(yōu)先權(quán)日:2012年9月20日
【發(fā)明者】周明杰, 劉大喜, 袁新生, 王要兵 申請(qǐng)人:海洋王照明科技股份有限公司, 深圳市海洋王照明技術(shù)有限公司, 深圳市海洋王照明工程有限公司