基于添加导电物质的聚偏氟乙烯基电极材料及其制备方法
【专利摘要】本发明公开了一种直接基于添加导电物质的聚偏氟乙烯基超级电容器电极材料及其制备方法。该方法是将聚偏氟乙烯和与其能产生导电活性物质的添加物以及导电物质，按质量百分比配料制成混合粉末；再用有机溶剂溶解得混合溶液；将混合溶液加热搅拌至溶胶状，将溶胶均匀地涂覆在衬底上烘干成复合膜；对复合膜处理，即得到添加物和直接添加导电物质的聚偏氟乙烯基电极材料。该电极材料组成包括聚偏氟乙烯和与其能产生导电活性物质的添加物以及直接添加的导电物质。本发明制备的电极材料通过直接添加导电物质的方式，其工艺简单、成本低；将该电极材料用于组装超级电容器，使其比容量有了较大幅度提高；且充放电迅速、循环寿命长，适合规模化生产。
【专利说明】基于添加导电物质的聚偏氟乙烯基电极材料及其制备方法
【技术领域】
[0001]本发明属于储能【技术领域】，特别涉及一种用于制备柔性固态、扣式和卷绕式超级电容器的基于直接添加导电物质的聚偏氟乙烯(PVDF)基电极材料及其制备方法。
【背景技术】
[0002]超级电容器，又称电化学电容器。它兼有电池和物理电容器相同特性，是一种新型的储能能源器件，它既像电池一样具有大的电荷储存能力，又和普通的电容器一样有很高的放电功率，使得在这两种元件间找到了最佳的结合点。并在耐温、维护等方面具有独特的优势；超级电容器涉及材料、能源、化学、电子器件等多个学科，它成为交叉学科研究的热点之一。作为一种绿色环保、性能优异的新型储能器件，超级电容器在众多的领域有广泛的应用。因此，近年来人们对超级电容器的研究工作越来越重视。比如，在汽车动力研究的领域，欧美等国家利用超级电容器、传统电池的高电荷储存、高功率密度能力；并联超级电容器和电池二者，成功的研制出电动汽车的新型混合电源系统。经过实验表明:与二次电池或燃料电池结合使用的超级电容器电源系统，具有可行性且完全可以满足汽车动力来源的要求，现业内已尝试采用单纯超级电容器作为混合动力电动汽车的动力电源。可见，对于超级电容器的研究工作具有重要意义。
[0003]超级电容器中，电极材料是影响超级电容器性能的核心因素之一，也是当前超级电容器研究的热点。从材料的角度来看，超级电容器所用电极材料主要有:碳基电极材料、金属氧化物基电极材料和导电聚合物基电极材料等。碳材料由于拥有较高的电导率、较高的比表面积等独特的物理和化学性质而被广泛的用作超级电容器电极材料，但是其内阻较大，导电性较差，并且比容量相对比较低，这必将影响到电容器的整体性能；金属氧化物超级电容器主要以RuO等贵金属为电极材料，由于它的电导率比碳材料大两个数量级，所以获得了很高的比容量。但是贵金属资源有限，并且价格昂贵，这极大地限制了这类电极材料的大规模应用；导电聚合物也是一种常用的电极材料.导电聚合物在充放电过程中会发生氧化和还原反应。因此，开发具有低成本优势的、各项性能均有较大改进和提高的用于超级电容器的电极材料是有必要的。
【发明内容】
[0004]本发明的目的是为了克服现有技术中所存在的缺陷和不足，提供一种用于制备柔性固态、扣式和卷绕式超级电容器的基于直接添加导电物质的聚偏氟乙烯基复合膜电极材料及其制备方法。该方法通过直接添加导电物质使聚偏氟乙烯基电极材料制作的超级电容器的比电容量有较大幅度的提高，与此同时又不破坏聚偏氟乙烯基复合膜的骨架和结构，并且继承了成本低廉、工艺简单、性能优良的特点。所制备的电极材料可加工为任意大小，其厚度大约为85?120 μ m，符合器件小型化的要求及扩大其应用范围。
[0005]为实现本发明目的，本发明采用以下的技术方案来完成的。
[0006]本发明提供的基于直接添加导电物质的聚偏氟乙烯基电极材料的制备方法，包括以下工艺步骤:
[0007](I)聚偏氟乙烯(PVDF)和添加物以及导电物质混合粉末的制备
[0008]将聚偏氟乙烯和与其能够产生导电活性物质的添加物以及导电物质按质量百分比20%:47%:33%?90%:1%:9%配料，将所配原料混合均匀后，烘干制备成聚偏氟乙烯混合粉末；
[0009](2)聚偏氟乙烯(PVDF)和添加物以及导电物质混合溶液的制备
[0010]将步骤(I)所得的聚偏氟乙烯混合粉末用有机溶剂充分溶解，得到聚偏氟乙烯混合溶液；
[0011](3)聚偏氟乙烯(PVDF)和添加物以及导电物质复合膜的制备
[0012]将步骤(2 )所得的聚偏氟乙烯混合溶液加热搅拌至溶胶状后，均匀地涂敷在衬底上，或直接均匀地倾倒在衬底上，然后将承载有混合溶液的衬底置于恒温箱中烘干，制备成聚偏氟乙烯基复合膜；
[0013](4)聚偏氟乙烯(PVDF)基超级电容器电极材料的制备
[0014]对步骤(3)所得聚偏氟乙烯基复合膜通过加热和表面活化过程进行活化处理，即制备成直接添加导电物质的聚偏氟乙烯基超级电容器电极材料。
[0015]上述方案中，所述与聚偏氟乙烯能够产生导电活性物质的添加物是选自碳酸钾盐类物质、或氢氧化钾碱性物质。
[0016]上述方案中,所述直接添加的导电物质是选自活性炭，或镍粉或铁粉等。
[0017]上述方案中，所述与聚偏氟乙烯能够产生导电活性物质的添加物选自碳酸钾盐类物质，所述导电物质选自活性炭，那么所述聚偏氟乙烯和碳酸钾盐类物质以及活性炭的质量百分比为20%:47%:33%?90%:1%:9% ;所述添加物选自碳酸钾盐类物质，所述导电物质选自活性炭与镍粉混合物，那么聚偏氟乙烯和碳酸钾盐类物质以及活性炭与镍粉混合物的质量百分比为20%:47%:33%?90%: 1%:9%。
[0018]上述方案中，所述与聚偏氟乙烯能够产生导电活性物质的添加物选自氢氧化钾碱性物质，所述导电物质选自镍粉，那么所述聚偏氟乙烯和氢氧化钾碱性物质以及镍粉的质量百分比为20%:47%:33%?90%:1%:9% ;所述添加物选自氢氧化钾碱性物质，所述导电物质选自镍粉与活性炭混合物，那么聚偏氟乙烯和氢氧化钾碱性物质以及镍粉与活性炭混合物的质量百分比为20%:47%:33%?90%:1%:9%。
[0019]上述方案中，所述导电物质选自活性炭与镍粉的混合物使用时，其二者质量百分比为 99%:1% ?1%:99%。
[0020]上述方案中，所述的有机溶剂是既能够溶解聚偏氟乙烯，又相对于与聚偏氟乙烯能够产生导电活性物质的添加剂、直接加入的导电物质稳定的N，N- 二甲基甲酰胺(DMF)、或二甲基亚砜(NMP)、或N-甲基吡咯烷酮(DMS0)。
[0021]上述方案中，所述衬底为石墨纸，或导电纤维布，或泡沫镍。
[0022]上述方案中，所述对聚偏氟乙烯基复合膜通过加热活化处理，是将复合膜在温度为80?250°C下热处理I?120分钟；所述表面活化过程，是将通过加热活化处理的复合膜完全浸泡在盛有氢氧化钾溶液容器中，然后将容器放入50?90°C的烘箱中静置I?300分钟，进行表面活化处理。
[0023]本发明依上述制备方法制备的聚偏氟乙烯基超级电容器电极材料，包括两部分，一部分是聚偏氟乙烯和与其能够产生导电活性物质的添加物，另一部分是直接添加的导电物质；该电极材料的组成是:以质量百分比计包括:20%?90%的聚偏氟乙烯、和1%?47%的与聚偏氟乙烯能够产生导电活性物质的添加物、以及9%?33%的直接添加的导电物质。
[0024]本发明制备的基于直接添加导电物质的聚偏氟乙烯基复合膜电极材料用于扣式超级电容器的制备方法，包括以下具体操作过程:
[0025]将制备好的直接添加了导电物质的聚偏氟乙烯基复合膜电极材料，用冲片机处理得到符合规格大小的正负电极，依次将电极材料和隔膜按照电极/隔膜/电极的顺序放置于扣式电池壳负极盖内，将电解液注入电池壳负极盖内，再加入垫片或者泡沫镍，盖上电池壳正极盖后在电池封装机上封装，即制得扣式超级电容器。
[0026]上述方案中，所述的扣式超级电容器，是以直接添加了导电物质的聚偏氟乙烯基复合膜电极材料为电极；采用导电的柔性衬底石墨纸、泡沫镍或导电纤维布作集流体；其电池壳负极盖内注入的电解液为无机电解液或有机电解液；其采用的隔膜皆为聚亚酰胺，或聚丙烯纤维。
[0027]本发明制备的基于直接添加导电物质的聚偏氟乙烯复合膜电极材料用于卷绕式超级电容器的制备方法，包括以下具体操作过程:
[0028]将制备好的直接添加了导电物质的聚偏氟乙烯复合膜电极材料和隔膜依次按照电极/隔膜/电极的顺序放置于两柱状导电金属棒之间，进行卷绕，使电极材料紧密的贴近柱状导电金属棒，得毛坯产品；将卷绕得到的毛胚产品，放置于具有上下内盖的封装壳内封装，注入电解质，即制得卷绕式超级电容器。
[0029]上述方案中，所述的卷绕式超级电容器，是以直接添加了导电聚合物的聚偏氟乙烯基复合膜电极材料为电极；采用导电的柔性衬底石墨纸、泡沫镍、或导电纤维布作集流体；其封装壳内注入的电解液为无机电解液或有机电解液；其采用的隔膜皆为聚亚酰胺，或聚丙烯纤维。
[0030]本发明制备的直接添加导电物质的聚偏氟乙烯基复合膜电极材料用于柔性固态超级电容器的制备方法，包括以下具体操作过程:
[0031]将上述制备方法制备好的直接添加了导电物质的聚偏氟乙烯基复合膜电极材料，裁剪成大小相同的两片分别作为正负极，然后把正负极相互面对；利用固体电解质将二者粘结即可制备成柔性固态超级电容器。
[0032]上述方案中，所述固体电解质是聚乙烯醇和氢氧化钾混合物、或聚乙烯醇和磷酸电解质混合物。
[0033]本发明利用直接添加了导电物质的聚偏氟乙烯基复合膜电极材料制备扣式超级电容器，卷绕式超级电容器和柔性固态超级电容器，它们均具有充放电迅速、循环寿命长，同时又具有较高的能量密度和功率密度。
[0034]本发明具有的优点及有益的技术效果如下:
[0035]本发明通过直接添加导电物质的方式，在保证聚偏氟乙烯基复合膜骨架和结构的前提下，进一步减小了聚偏氟乙烯与活性物质的接触电阻，增加了器件的活性物质。从而使电极材料的内阻降低、导电性更加优异，且比容量有了较大幅度的提高。通过本发明制造的电极材料稳定性良好，并且正负极、电解质、封装均有较好的柔性，所以满足制备扣式、卷绕式、固态柔性超级电容器的条件。并且制备工艺简单、成本低廉，容易实现批量生产。综上，采用本发明聚偏氟乙烯电极材料可以批量制造电化学交流阻抗为2欧姆、厚度大约为85?120 μ m的三种形式的超级电容器。且制备的扣式、卷绕式与柔性固态超级电容器充放电迅速、循环寿命长，同时又具有较高的能量密度和功率密度。
【专利附图】
【附图说明】
[0036]图1本发明按实施例1制备出的柔性固态超级电容器的循环伏安测试结果图；
[0037]图2本发明按实施例1制备出的柔性固态超级电容器的恒流充放电测试结果图；
[0038]图3本发明按实施例4制备出的卷绕式超级电容器的循环伏安测试结果图；
[0039]图4本发明按实施例4制备出的卷绕式超级电容器的恒流充放电测试结果图。
【具体实施方式】
[0040]下面用具体实施例及效果图对本发明作进一步的详细说明，但并不意味着是对本发明保护范围的任何限制。
[0041]本发明下述实施例中所用电子天平为上海精科仪器技术有限公司生产的FA-1104N型电子分析天平；
[0042]所用恒温干燥箱为中国上海景迈仪器设备有限公司[厂]生产的DHG型恒温干燥箱；
[0043]所用PVDF为成都中氟化学品有限公司生产；
[0044]所用碳酸钾为成都科龙化工试剂厂生产；
[0045]所用活性炭为成都科龙化工试剂厂生产；
[0046]所用镍粉为成都科龙化工试剂厂生产；
[0047]测试结果所用电化学工作站为上海辰华公司生产的CHI600E电化学工作站。
[0048]实施例1:将聚偏氟乙烯、碳酸钾和活性炭按质量百分比为20%:47%:33%的比例配料，用电子分析天平称量原料，将其混合均匀后并烘干，然后用DMF溶剂把混合均匀的原料充分溶解成混合溶液，再加热搅拌形成溶胶状；把混合溶胶均匀地涂覆在石墨纸衬底上，用恒温干燥箱烘干后就会在石墨纸上形成一层复合膜；将此复合膜在220°C下热处理60分钟，把热处理后的复合膜完全浸泡在盛有氢氧化钾溶液的烧杯中，将烧杯放入80°C的烘箱中静置60分钟，这样就制备出了直接加入导电物质活性炭的以聚偏氟乙烯基复合膜为超级电容器的电极材料。将电极材料，裁剪成大小相同的两片分别作为正负极，然后把正负极相互面对；再用聚乙烯醇和氢氧化钾电解质的混合液作为粘接剂，把相互面对的两片电极粘接起来，即制备成以承载膜的石墨纸衬底为集流体、以直接添加导电物质活性炭的聚偏氟乙烯电极材料为电极、以聚乙烯醇和氢氧化钾混合电解液为固体电解质的柔性固态超级电容器。用电化学工作站测试其循环伏安和恒流充放电，其测试结果分别见图1、图2所示，从图2可知电容约为26mF/cm2。
[0049]实施例2:
[0050]将聚偏氟乙烯、碳酸钾和镍粉按照质量百分比按质量百分比为20%:47%:33%的比例配料，用电子分析天平称量原料，将其混合均匀并烘干，然后用DMF溶剂把混合均匀的原料充分溶解成混合溶液，加热搅拌形成溶胶状；然后把混合溶胶均匀地涂覆在导电纤维布衬底上，用恒温干燥箱烘干后就会在导电纤维布上形成一层复合膜；将此复合膜在250°C下热处理30分钟，把热处理后的复合膜完全浸泡在装有氢氧化钾溶液烧杯中，将烧杯放入60°C的烘箱中静置120分钟，这样就制备出了直接加入导电物质镍粉的以聚偏氟乙烯基复合膜为超级电容器的电极材料；将电极材料，裁剪成大小相同的两片分别作为正负极，然后把正负极相互面对；再用聚乙烯醇和氢氧化钾电解质的混合液作为粘接剂，把相互面对的两片电极粘接起来，即制备成以承载膜的导电纤维布衬底为集流体、以直接添加导电物质镍粉的聚偏氟乙烯电极材料为电极、以聚乙烯醇和磷酸混合电解液为固体电解质的柔性固态超级电容器。用电化学工作站测试其循环伏安和恒流充放电。
[0051]实施例3:
[0052]将聚偏氟乙烯、氢氧化钾混合物粉末和镍粉、活性炭的混合物按质量百分比20%:47%:33%称量原料，其中，镍粉与活性炭质量百分比为1%:99%，用电子分析天平称量原料，将其混合均匀并烘干，然后用NMP溶剂把混合均匀的原料充分溶解成混合溶液，加热搅拌形成溶胶状；然后把混合溶胶均匀地涂覆在泡沫镍衬底上，用恒温干燥箱烘干后就会在泡沫镍上形成一层复合膜；将此复合膜在80°C下热处理120分钟，把热处理后的复合膜完全浸泡在装有氢氧化钾溶液烧杯中，将烧杯放入50°C的烘箱中静置300分钟，这样就制备出了直接加入导电物质镍粉和活性炭混合物的以聚偏氟乙烯基复合膜为超级电容器的电极材料。将电极材料用冲片机处理得到符合规格大小的正负电极，依次将电极材料和隔膜按照电极/隔膜/电极的顺序放置于扣式电池壳负极盖内，向电池壳负极盖内注入6mol/L的KOH溶液，放入垫片后盖上电池壳正极盖在电池封装机上封装，即制备成以承载膜的泡沫镍衬底为集流体、以直接添加导电物质镍粉和活性炭混合物的聚偏氟乙烯电极材料为电极、以6mol/L的KOH为电解质的扣式超级电容器。用电化学工作站测试其循环伏安和恒流充放电。
[0053]实施例4:
[0054]将聚偏氟乙烯、碳酸钾和镍粉按质量百分比为90%:1%:9%的比例配料，用电子分析天平称量原料，将其混合均匀并烘干，然后用DMF溶剂把混合均匀的原料充分溶解成混合溶液，加热搅拌形成溶胶状；然后把混合溶胶均匀地涂覆在石墨纸衬底上，用恒温干燥箱烘干后就会在石墨纸上形成一层复合膜；将此复合膜在250°C下热处理I分钟，把热处理后的复合膜完全浸泡在装有氢氧化钾溶液烧杯中，将烧杯放入90°C的烘箱中静置I分钟，这样就制备出了直接加入导电物质镍粉的以聚偏氟乙烯基复合膜为超级电容器的电极材料；将电极材料用冲片机处理得到符合规格大小的正负电极，依次将电极材料和隔膜按照电极/隔膜/电极的顺序放置于扣式电池壳负极盖内，向电池壳负极盖内注入6mol/L的KOH溶液，放入垫片后盖上电池壳正极盖在电池封装机上封装，即制备成以承载膜的石墨纸衬底为集流体、以直接添加导电物质镍粉的聚偏氟乙烯电极材料为电极、以6mol/L的KOH为电解质的扣式超级电容器。用电化学工作站测试其循环伏安和恒流充放电，其测试结果分别见图3、图4所示，从图2可知电容约为21mF/cm2。
[0055]实施例5:
[0056]将聚偏氟乙烯、氢氧化钾和活性炭按质量百分比为90%:1%:9%的比例配料，用电子分析天平称量原料，将其混合均匀并烘干，然后用NMP溶剂把混合均匀的原料充分溶解成混合溶液，加热搅拌形成溶胶状；然后把混合溶胶均匀地涂覆在石墨纸衬底上，用恒温干燥箱烘干后就会在石墨纸上形成一层复合膜；将此复合膜在220°C下热处理30分钟，把热处理后的复合膜完全浸泡在装有氢氧化钾溶液烧杯中，将烧杯放入80°C的烘箱中静置90分钟，这样就制备出了直接加入导电物质活性炭的以聚偏氟乙烯基复合膜为超级电容器的电极材料。将电极材料和隔膜依次按照电极/隔膜/电极的顺序放置于两柱状导电金属棒之间，进行卷绕，使电极材料紧密的贴近柱状导电金属棒，得毛坯产品；将卷绕得到的毛胚产品，放置于具有上下内盖的封装壳内封装，注入6mol/L的KOH电解液，即制备成以承载膜的石墨纸衬底为集流体、以直接添加导电物质活性炭的聚偏氟乙烯电极材料为电极、以6mol/L的KOH为电解质的卷绕式超级电容器。用电化学工作站测试其循环伏安和恒流充放电。
[0057]实施例6:
[0058]将聚偏氟乙烯、碳酸钾和镍粉与活性炭混合物按质量百分比为90%:1%:9%的比例配料，其中镍粉与活性炭质量百分比为99%:1%，用电子分析天平称量原料，将其混合均匀并烘干，然后用DMSO溶剂把混合均匀的原料充分溶解成混合溶液，加热搅拌形成溶胶状；然后把混合溶胶均匀地涂覆在石墨纸衬底上，用恒温干燥箱烘干后就会在石墨纸上形成一层复合膜；将此复合膜在80°C下热处理120分钟，把热处理后的复合膜完全浸泡在装有氢氧化钾溶液烧杯中，将烧杯放入80°C的烘箱中静置60分钟，这样就制备出了直接加入导电物质镍粉与活性炭混合物的以聚偏氟乙烯基复合膜为超级电容器的电极材料。将电极材料和隔膜依次按照电极/隔膜/电极的顺序放置于两柱状导电金属棒之间，进行卷绕，使电极材料紧密的贴近柱状导电金属棒，得毛坯产品，将卷绕得到的毛胚产品，放置于具有上下内盖的封装壳内封装，注入6mol/L的KOH电解液，即制备成以承载膜的石墨纸衬底为集流体、以直接添加导电物质镍粉与活性炭混合物的聚偏氟乙烯电极材料为电极、以6mol/L的KOH为电解质的卷绕式超级电容器。用电化学工作站测试其循环伏安和恒流充放电。
[0059]实施例7:
[0060]将聚偏氟乙烯、碳酸钾和活性炭按质量百分比为55%:15%:30%的比例配料，用电子分析天平称量原料，将其混合均匀并烘干，然后用DMSO溶剂把混合均匀的原料充分溶解成混合溶液，加热搅拌形成溶胶状；然后把混合溶胶均匀地涂覆在石墨纸衬底上，用恒温干燥箱烘干后就会在石墨纸上形成一层复合膜；将此复合膜在80°C下热处理120分钟，把热处理后的复合膜完全浸泡在装有氢氧化钾溶液烧杯中，将烧杯放入80°C的烘箱中静置60分钟，这样就制备出了直接加入导电物质镍粉与活性炭混合物的以聚偏氟乙烯基复合膜为超级电容器的电极材料。将电极材料和隔膜依次按照电极/隔膜/电极的顺序放置于两柱状导电金属棒之间，进行卷绕，使电极材料紧密的贴近柱状导电金属棒，得毛坯产品，将卷绕得到的毛胚产品，放置于具有上下内盖的封装壳内封装，注入6mol/L的KOH电解液，即制备成以承载膜的石墨纸衬底为集流体、以直接添加导电物质镍粉与活性炭混合物的聚偏氟乙烯电极材料为电极、以6mol/L的KOH为电解质的卷绕式超级电容器。用电化学工作站测试其循环伏安和恒流充放电。
[0061]本发明所述的导电物质并不限于以上实施例中所用到的活性炭、镍粉，该导电物质还可以是炭粉、铁粉以及导电聚合物聚苯胺、聚吡咯等；同样可以将它们直接添加到聚偏氟乙烯和与其能够产生导电活性物质的添加物中制备成聚偏氟乙烯基电极材料，用于超级电容器电极。
【权利要求】
1.一种基于直接添加导电物质的聚偏氟乙烯基超级电容器电极材料的制备方法，其特征在于包括以下工艺步骤: (1)聚偏氟乙烯混合粉末的制备 将聚偏氟乙烯和与其能够产生导电活性物质的添加物以及导电物质按质量百分比20%:47%:33%~90%:1%:9%配料，将所配原料混合均匀后，烘干制备成聚偏氟乙烯混合粉末； (2)聚偏氟乙烯混合溶液的制备 将步骤(1)所得的聚偏氟乙烯混合粉末用有机溶剂充分溶解，得到聚偏氟乙烯混合溶液； (3)聚偏氟乙烯复合膜的制备 将步骤(2)所得的聚偏氟乙烯混合溶液加热搅拌至溶胶状后，均匀地涂敷在衬底上，或直接均匀地倾倒在衬底上，然后将承载有混合溶液的衬底置于恒温箱中烘干，制备成聚偏氟乙烯基复合膜； (4)聚偏氟乙烯基超级电容器电极材料的制备 对步骤(3)所得聚偏氟乙烯基复合膜通过加热和表面活化过程活化处理，即制备成直接添加导电物质的聚偏氟乙烯基超级电容器电极材料。
2.根据权利要求1所述聚偏氟乙烯基超级电容器电极材料制备方法，其特征在于所述与聚偏氟乙烯能够产生导电活性物质的添加物选自碳酸钾盐类物质，或氢氧化钾碱性物质。
3.根据权利要求1所述聚偏氟乙烯基超级电容器电极材料制备方法，其特征在于所述导电物质选自活性炭或镍粉或铁粉。
4.根据权利要求1或2或3所述聚偏氟乙烯基超级电容器电极材料制备方法，其特征在于所述与聚偏氟乙烯能够产生导电活性物质的添加物选自碳酸钾盐类物质，所述导电物质选自活性炭，那么聚偏氟乙烯和碳酸钾盐类物质以及活性炭的质量百分比为20%:47%:33%~90%:1%:9% ;所述添加物选自碳酸钾盐类物质，所述导电物质选自活性炭与镍粉混合物，那么聚偏氟乙烯和碳酸钾盐类物质以及活性炭与镍粉混合物的质量百分比为20%:47%:33% ~90%:1%:9%。
5.根据权利要求1或2或3所述聚偏氟乙烯基超级电容器电极材料制备方法，其特征在于所述与聚偏氟乙烯能够产生导电活性物质的添加物选自氢氧化钾碱性物质，所述导电物质选自镍粉，那么聚偏氟乙烯和氢氧化钾碱性物质以及镍粉的质量百分比为20%:47%:33%~90%:1%:9% ;所述添加物选自氢氧化钾碱性物质，所述导电物质选自镍粉与活性炭混合物，那么聚偏氟乙烯和氢氧化钾碱性物质以及镍粉与活性炭混合物的质量百分比为20%:47%:33% ~90%:1%:9%。
6.根据权利要求4或5所述聚偏氟乙烯基超级电容器电极材料制备方法，其特征在于所述导电物质选自活性炭与镍粉的混合物使用时，其二者质量百分比为99%: 1%~1%:99%。
7.根据权利要求1所述聚偏氟乙烯基超级电容器电极材料的制备方法，其特征在于所述的有机溶剂是既能够溶解聚偏氟乙烯，又相对于与聚偏氟乙烯能够产生导电活性物质的添加剂、直接加入的导电物质稳定的N，N-二甲基甲酰胺(DMF)，或二甲基亚砜(NMP)，或N-甲基吡咯烷酮(DMSO)。
8.根据权利要求1所述聚偏氟乙烯基超级电容器电极材料的制备方法，其特征在于所述的衬底为石墨纸，或导电纤维布，或泡沫镍。
9.根据权利要求1所述聚偏氟乙烯基超级电容器电极材料的制备方法，其特征在于所述对聚偏氟乙烯基复合膜通过加热活化处理，是将复合膜在温度为80~250°C下热处理I~120分钟；所述表面活化过程是将通过加热活化处理的复合膜完全浸泡在盛有氢氧化钾溶液容器中，然后将容器放入50~90°C的烘箱中静置I~300分钟，进行表面活化处理。
10.一种权利要求1-9任一项所述制备方法制备的聚偏氟乙烯基超级电容器电极材料，其特征在于所述电极材料的组成是:以质量百分比计包括20%~90%的聚偏氟乙烯、和1%~47%的与聚偏氟乙 烯能够产生导电活性物质的添加物、以及9%~33%的直接添加的导电物质。
【文档编号】H01G11/86GK103545118SQ201310507234
【公开日】2014年1月29日 申请日期:2013年10月24日 优先权日:2013年10月24日
【发明者】朱基亮, 张鹏宇, 曾子繁, 刘曦, 孙平, 朱峻成 申请人:四川大学