一种柔性电极及其制备方法和应用

文档序号:31305322发布日期:2022-08-30 20:48阅读:来源:国知局

技术特征:
1.一种柔性电极,其特征在于,该柔性电极由碳纳米管薄膜、钴源和沉淀剂制得。2.根据权利要求1所述的柔性电极,其特征在于,所述碳纳米管薄膜由包括以下步骤的制备方法制得:步骤1-1、制备源溶液;步骤1-2、升温制备碳纳米管薄膜;所述钴源选自含钴化合物中的一种或几种;所述沉淀剂为尿素、氨水、明矾、氢氧化钠、碳酸钠或乙二胺四乙酸。3.根据权利要求1所述的柔性电极,其特征在于,碳纳米管薄膜与钴源的质量比为1:(1~10000),沉淀剂与钴源的摩尔比为(0.5~5):1。4.根据权利要求1所述的柔性电极,其特征在于,柔性电极的厚度为0.02~0.1mm,其循环5000次的容量保持率为90%~95%,弯曲180
°
后,保持96%~99%的初始电容。5.一种制备权利要求1至4之一所述柔性电极的方法,其特征在于,所述方法包括以下步骤:步骤1、制备碳纳米管薄膜;步骤2、用步骤1制得的碳纳米管薄膜、钴源和沉淀剂反应制备柔性电极。6.根据权利要求5所述的方法,其特征在于,步骤1中,碳纳米管薄膜具体由以下制备方法制得:步骤1-1、制备源溶液;步骤1-2、升温制备碳纳米管薄膜;步骤1-1中,所述源溶液由催化剂、促进剂和碳源制得;所述催化剂为含a元素的化合物,本发明中a元素选自铁、钴、镍、钼、铬、铜、钨、锰、金和铂中的一种或几种;含a元素的化合物选自含a元素的有机物和无机盐中的一种或几种;促进剂选自硫化氢、硫磺和含硫有机物中的一种或几种;含a元素的化合物中a元素与含硫化合物中硫元素的摩尔比为(0.05~1):1。7.根据权利要求6所述的方法,其特征在于,步骤1-2中,碳纳米管薄膜的生长温度为900~1300℃,碳纳米管薄膜的生长时间为5~45min。8.根据权利要求5所述的方法,其特征在于,步骤2中,所述钴源选自含钴化合物中的一种或几种,优选选自含钴无机盐、氢氧化钴和氧化钴中的一种或几种;沉淀剂为尿素、氨水、明矾、氢氧化钠、碳酸钠或乙二胺四乙酸;碳纳米管薄膜与钴源的质量比为1:(1~10000),沉淀剂与钴源的摩尔比为(0.5~5):1。9.一种柔性固态超级电容器,其特征在于,该柔性固态超级电容器包括柔性电极、碳纳米管薄膜-聚苯胺复合材料和电解质;所述柔性电极为权利要求1至4之一所述的柔性电极或根据权利要求5至8之一所述制备方法制得的柔性电极。
10.根据权利要求9所述的柔性固态超级电容器,其特征在于,所述碳纳米管薄膜-聚苯胺复合材料由苯胺单体、碳纳米管薄膜和氧化剂制得;电解质为聚合物固体电解质,优选为paa基、peo基或pva基碱性聚合物电解质。

技术总结
本发明提供了一种柔性电极及其制备方法,以及由其制得的超级电容器,本发明所述柔性电极以本发明制得的碳纳米管薄膜作为集流体,具有质量轻、厚度小、柔性良好、化学稳定性好、电化学性能稳定等优异特性,特别是其经过大角度弯折后仍然具有良好的电化学性能,以其制得的超级电容器同样具有良好的电化学性能,同时该电极的制备方法简单,为超轻柔性固态超级电容器的发展指引了新方向。器的发展指引了新方向。


技术研发人员:李彦 朱胜 张则尧
受保护的技术使用者:北京大学深圳研究院
技术研发日:2021.02.24
技术公布日:2022/8/29
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