一种超级电容器及其制备方法与流程

文档序号:11868850阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种超级电容器的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:

(1)将氧化石墨加入到水中,超声分散,得到氧化石墨烯水溶液;将带正电荷的阳离子型助留剂加入到水中,搅拌均匀,得到助留剂水溶液;将纤维素纸加入到水中,疏解分散,得到纤维素纸浆;

(2)将助留剂水溶液加入到纤维素纸浆中,搅拌,得到包裹有助留剂的纤维混合纸浆;

(3)再将氧化石墨烯水溶液与包裹有助留剂的纤维混合纸浆混合,缓慢搅拌,得到氧化石墨烯纤维素混合纸浆;

(4)将所得到的混合纸浆在手动抄片机上抄纸,压榨脱水晾干后得到氧化石墨烯/纤维素复合纸;

(5)将所得到的复合纸加入还原剂还原成石墨烯/纤维素复合纸;

(6)对上述的复合纸进行剪裁,附在集流体上,加入电解质和隔膜进行封装固定,组装成对称的超级电容器。

2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,步骤(1)氧化石墨烯水溶液的浓度为0.001~0.005g/ml;助留剂水溶液的浓度为0.0005~0.001g/ml。

3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,步骤(1)所述助留剂为阳离子聚丙烯酰胺、聚二烯丙基二甲基氯化铵、聚乙烯亚胺和壳聚糖季铵盐中的一种或两种以上。

4.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,步骤(1)所述超声分散用超声波清洗器或者细胞破碎仪超声分散,超声波清洗器的参数条件为:50~60℃,80~100W超声2~4h;细胞破碎仪的参数条件为30~60℃,400~600W超声10~30min。所述阳离子型助留剂的搅拌条件为:转速50~150rpm,时间10~12h。所述纤维素纸板的搅拌条件为:10000~20000转。

5.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,步骤(1)所述助留剂的搅拌条件为:转速50~150rpm,时间10~12h;所述纤维素纸的疏解条件为:10000~20000转。

6.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,步骤(3)助留剂和氧化石墨的质量比为0.4~4wt%,氧化石墨和纤维素的质量比为0.3~16wt%。

7.根据权利要求1或2或3或4或5或6所述的方法,其特征在于,步骤(5)所述还原条件为95℃下还原2-10h;还原剂为抗坏血酸,水合肼和茶多酚中的一种或两种以上。

8.根据权利要求7所述的方法,其特征在于,步骤(6)中所述集流体为泡沫镍、钢片、钛片或镀金的聚对苯二甲酸乙二酯薄膜;所述电解质为氢氧化钾、氢氧化钠,所述隔膜为滤纸、聚乙烯醇凝胶。

9.根据权利要求1或2或3或4或5或6所述的方法,其特征在于,步骤(1)所述氧化石墨经过Hummers或改进的Hummers法制备得到;所述的纤维素为棉短绒、针叶木纸浆、阔叶木纸浆或废纸。

10.一种超级电容器,其特征在于,它是由权利要求1~9任意一项权利要求所述的方法制备得到的。

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