的介孔可以便于大的离子液体电解液离子进出，确保碳材料在低温下依然有较好的动力学效应。
[0027]该碳材料通过自组装或粘接剂固定的在含碳集流体上，该粘接剂为乳液型大胶粒水性粘接剂。该粘接剂的胶粒应足够大(大于50 nm),以避免堵塞富介孔碳材料的孔道，且耐尚压和尚温。
[0028]该亲水性隔膜为尾矿渣和粉煤灰基多孔膜、多孔氧化铝、多孔氧化硅、或经表面亲水改性的聚合物(聚丙烯、聚乙烯)隔膜。
[0029]该离子液体电解液为咪唑类、吡啶类、吡咯烷类、季铵类、吗啉类、哌啶类的一种或多种的混合离子液体电解液。其分解电压可达10V，化学稳定的温度可达400°C，凝固温度最低可达_90°C。为提高离子液体的离子电导率和降低电解液粘度，可以将聚碳酸酯或丁内酯同离子液体混合。
[0030]下面结合具体实施例对本发明的技术方案做进一步的说明:
实施例1
富介孔碳材料、丁苯橡胶、CMC和导电炭黑按照80:10:3:7的质量比混合加水制备楽料，将该浆料涂覆在涂炭铝箔上，干燥并压实制成极片。采用EM頂BF4作为电解液，采用多孔氧化铝薄膜为隔膜，做成软包电容器。该电容器在25°C下和0-3.8V下，测试所得到的充放电曲线如图1所示，该电容器的比容量为205 F/g，循环10000圈容量衰减5%，如图2所示。
[0031]实施例2
富介孔碳材料、PTFE和导电炭黑按照85:10:5的质量比混合加水制备浆料，将该浆料涂覆在石墨烯纸上，干燥并压实制成极片。采用BMHffiF4作为电解液，采用多孔氧化铝薄膜为隔膜，做成软包电容器。该电容器在150°C下测试所得到的充放电曲线如图3所示，该电容器的比容量为350 F/g，循环10000圈容量衰减10%，如图4所示。
[0032]实施例3
富介孔碳材料、水系PVDF、CMC和导电炭黑按照80:10:3:7的质量比混合加水制备浆料，将该浆料涂覆在镍网上，干燥并压实制成极片。采用EM頂BF4和丁内酯的混合电解液作为电解液，采用多孔氧化硅薄膜为隔膜，做成软包电容器。该电容器在-40°C下测试所得到的充放电曲线如图5所示，该电容器的比容量为140 F/g，循环10000圈容量不衰减，如图6所示。
[0033]实施例4
富介孔碳材料、丁苯橡胶、CMC和导电炭黑按照80:10:5:5的质量比混合加水制备楽料，将该浆料涂覆在涂炭不锈钢上，干燥并压实制成极片。采用EM頂TFSI的电解液作为电解液，采用PP改性薄膜为隔膜，做成软包电容器。该电容器在60°C测得比容量为160 F/g,循环10000圈容量衰减4%。
[0034]最后应说明的是:虽然以上已经详细说明了本发明及其优点，但是应当理解在不超出由所附的权利要求所限定的本发明的精神和范围的情况下可以进行各种改变、替代和变换。而且，本发明的范围不仅限于说明书所描述的过程、设备、手段、方法和步骤的具体实施例。本领域内的普通技术人员从本发明的公开内容将容易理解，根据本发明可以使用执行与在此所述的相应实施例基本相同的功能或者获得与其基本相同的结果的、现有和将来要被开发的过程、设备、手段、方法或者步骤。因此，所附的权利要求旨在在它们的范围内包括这样的过程、设备、手段、方法或者步骤。
【主权项】
1.一种宽温度区间可滥用电容器，其特征在于:该可滥用电容器的极片由含碳或含高导电高分子集流体和富介孔碳材料组成；该可滥用电容器的隔膜为亲水性隔膜；该可滥用电容器的电解液为离子液体电解液或离子液体和有机溶剂的混合电解液；该可滥用电容器的稳定工作电压范围在0-10V，其稳定工作的温度区间为-90— 300°C。2.根据权利要求1所述的一种宽温度区间可滥用电容器，其特征在于:所述含碳或含高导电高分子集流体中，所述含碳集流体为内部或表面有高导电碳的集流体，所述含高导电高分子集流体为表面有高导电高分子的集流体。3.根据权利要求1所述的一种宽温度区间可滥用电容器，其特征在于:所述富介孔碳材料是一种分级多孔三维结构的碳材料，其中含有微孔、介孔及大微孔组成，其大微孔和介孔的孔径为1-50 nm。4.根据权利要求3所述的一种宽温度区间可滥用电容器，其特征在于:介孔结构是由极薄的类石墨烯碳层堆积而成的三维结构。5.根据权利要求3或4所述的一种宽温度区间可滥用电容器，其特征在于:所述富介孔碳材料BET比表面积在3000-4000 m2/g，其大微孔和介孔的孔容占总孔容的80%以上，且孔径分布窄，集中在l_5nm，其平均孔径在2-4 nm。6.根据权利要求1所述的一种宽温度区间可滥用电容器，其特征在于:所述富介孔碳材料通过自组装或粘接剂固定在含碳或含高导电高分子集流体上，该粘接剂为乳液型大胶粒水性粘接剂。7.根据权利要求1所述的一种宽温度区间可滥用电容器，其特征在于:所述亲水性隔膜为尾矿渣和粉煤灰基多孔膜、多孔氧化铝、多孔氧化硅、或经表面亲水改性的聚合物隔膜，聚合物为聚丙烯、聚乙烯。8.根据权利要求1所述的一种宽温度区间可滥用电容器，其特征在于:所述离子液体电解液为咪唑类、吡啶类、吡咯烷类、季铵类、吗啉类、哌啶类的一种或多种的混合离子液体电解液；所述离子液体电解液和有机溶剂的混合电解液中，所述离子液体电解液为咪唑类、吡啶类、吡咯烷类、季铵类、吗啉类、哌啶类的一种或多种的混合离子液体电解液，所述有机溶剂为聚碳酸酯或丁内酯。9.一种宽温度区间可滥用电容器的制造方法，其特征在于:将富介孔碳材料、水性粘接剂和导电剂按照75-90%:3-15%:3-15%的质量比混合加水制备浆料；将该浆料涂覆在含碳或含高导电高分子集流体上，干燥并压实制成极片；采用离子液体电解液、亲水性隔膜做成软包电容器。10.根据权利要求9一种宽温度区间可滥用电容器的制造方法，其特征在于:水性粘接剂为丁苯橡胶、PTFE、CMC或聚丙稀酸，导电剂为导电炭黑、Super-P、纳米碳纤维、纳米碳管、石墨烯或导电高分子。
【专利摘要】本发明公开了一种宽温度区间可滥用电容器及其制造方法，该可滥用超级电容器的极片由含碳或含高导电高分子集流体和富介孔碳材料组成。该可滥用超级电容器的隔膜为亲水性隔膜。该可滥用超级电容器的电解液为离子液体电解液或离子液体和有机溶剂的混合电解液。该超级电容器的稳定工作电压范围在0-10V，其稳定工作的温度区间为-90—300℃，且离子液体电解液无毒、无污染、不燃烧，可用隔膜的种类来源广泛，是真正意义上的安全、环保、高能量密度、可滥用的超级电容器。
【IPC分类】H01G11/32, H01G11/86, H01G11/30
【公开号】CN105304350
【申请号】CN201510787920
【发明人】周海涛, 袁晓晨, 于延芬
【申请人】南通绿业中试技术研究院有限公司
【公开日】2016年2月3日
【申请日】2015年11月17日