石墨烯超级电容器集流体的制作方法

本技术涉及超级电容器。更具体地说，本技术涉及一种石墨烯超级电容器集流体。

背景技术：

1、集流体是一种汇集电流的结构或零件，主要功能是将电池活性物质产生的电流汇集起来，提供电子通道，加快电荷转移，提高充放电库伦效率。作为集流体需要具备电导率高、机械性能好、质量轻、内阻小等特点。

2、目前，为了提高电池的性能，多采用复合集流体，其包括绝缘层及覆盖在绝缘层上的导电层，但在后续冷压过程中，由于绝缘层和导电层冷压延伸率不一样，容易出现导电层和绝缘层分离的情况，降低了集流体使用稳定性，且绝缘层两侧的导电层通常呈分离设置，导致集流体的电阻较大。另外，集流体和活性物质一般是通过粘接剂粘合在一起，为了提高体系的输出功率特性，往往通过降低粘结剂含量来降低电极内阻，从而提高功率输出特性。然而，降低粘结剂含量往往导致集流体与电极活性层结合不牢，循环寿命不佳，从而降低体系的能量比特性。

技术实现思路

1、本实用新型的一个目的是解决至少上述问题，并提供至少后面将说明的优点。

2、本实用新型还有一个目的是提供一种石墨烯超级电容器集流体，其能够解决导电功能层从高分子支撑层上脱落的问题。

3、为了实现根据本实用新型的这些目的和其它优点，提供了一种石墨烯超级电容器集流体，包括：

4、高分子支撑层，其上下表面间隔交替设置有多条环形槽，每条环形槽内间隔开设有多段弧形通孔，相邻两条环形槽内的弧形通孔间隔排列，所述高分子支撑层上还开设有多个圆形通孔；

5、导电功能层，其包括第一导电层、第二导电层、以及连接导电层，所述第一导电层、第二导电层分别包覆在所述高分子支撑层的上表面和下表面，所述连接导电层包围在所述弧形通孔和圆形通孔的侧壁上，所述连接导电层连接所述第一导电层和第二导电层；

6、石墨烯层，其为具有多渗孔的立体网状结构，所述石墨烯层设置在所述第一导电层、第二导电层、以及连接导电层的表面。

7、优选的是，所述弧形通孔的宽度为5～15μm。

8、优选的是，所述圆形通孔的孔径为10～20μm。

9、优选的是，所述环形槽为椭圆环形结构。

10、优选的是，所述圆形通孔的排列方式为规则形。

11、优选的是，所述导电功能层为导电金属箔。

12、优选的是，所述导电金属箔的厚度为0.5～5μm。

13、优选的是，所述高分子支撑层的孔隙率为0.1％～3％。

14、本实用新型至少包括以下有益效果：

15、第一、本实用新型的石墨烯超级电容器集流体，设置高分子支撑层、以及覆盖在其上的导电功能层，所述高分子支撑层的上表面和下表面分别设置有多条环形槽，上下表面的环形槽间隔交替排列，提高导电功能层和高分子支撑层的接触面积，同时高分子支撑层上开设的弧形通孔和圆形通孔，作为应力释放孔，导电功能层从高分子支撑层上脱落的问题；

16、第二、本实用新型中石墨烯层为具有多渗孔的立体网状结构，其渗孔中可填充活性物质，降低超级电容器的内阻，降低大电流充放电时产生的热量，提高活性物质利用率。

17、本实用新型的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本实用新型的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。

技术特征：

1.石墨烯超级电容器集流体，其特征在于，包括：

2.如权利要求1所述的石墨烯超级电容器集流体，其特征在于，所述弧形通孔的宽度为5～15μm。

3.如权利要求1所述的石墨烯超级电容器集流体，其特征在于，所述圆形通孔的孔径为10～20μm。

4.如权利要求1所述的石墨烯超级电容器集流体，其特征在于，所述环形槽为椭圆环形结构。

5.如权利要求1所述的石墨烯超级电容器集流体，其特征在于，所述圆形通孔的排列方式为规则形。

6.如权利要求1所述的石墨烯超级电容器集流体，其特征在于，所述导电功能层为导电金属箔。

7.如权利要求6所述的石墨烯超级电容器集流体，其特征在于，所述导电金属箔的厚度为0.5～5μm。

8.如权利要求1所述的石墨烯超级电容器集流体，其特征在于，所述高分子支撑层的孔隙率为0.1％～3％。

技术总结
本技术公开了石墨烯超级电容器集流体，其包括高分子支撑层，其上下表面间隔交替设置有多条环形槽，每条环形槽内间隔开设有多段弧形通孔，所述高分子支撑层上还开设有多个圆形通孔；导电功能层，其包括第一导电层、第二导电层、以及连接导电层，所述第一导电层、第二导电层分别包覆在所述高分子支撑层的上表面和下表面，所述连接导电层包围在所述弧形通孔和圆形通孔的侧壁上；石墨烯层，其为具有多渗孔的立体网状结构，所述石墨烯层设置在导电功能层的表面。本技术能够解决导电功能层从高分子支撑层上脱落的问题，另外活性物质可填充在石墨烯层的渗孔中，降低超级电容器的内阻，降低大电流充放电时产生的热量，提高活性物质利用率。

技术研发人员：张永林,张曦,王继生,方晓刚,韩青青
受保护的技术使用者：北海星石碳材料科技有限责任公司
技术研发日：20230213
技术公布日：2024/1/15