一种石墨烯超级电容器及其制备方法与流程

文档序号:15739605发布日期:2018-10-23 22:04阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种石墨烯超级电容器,其特征在于,包括:

电容器本体,所述电容器本体包括多个单体电容及内极耳;

其中,所述多个单体电容中相邻单体电容之间通过内极耳串联连接,所述单体电容包括石墨烯正极、石墨烯负极和电解液,所述单体电容的石墨烯正极和第一相邻单体电容的石墨烯负极通过内极耳一体连接,所述单体电容的石墨烯负极和第二相邻单体电容的石墨烯正极通过内极耳一体连接;

两个外极耳,所述两个外极耳分别与首端单体电容和尾端单体电容相连;以及

外包装,所述外包装用于对所述电容器本体进行封装。

2.根据权利要求1所述的石墨烯超级电容器,其特征在于,电解液为胶体电解液。

3.根据权利要求2所述的石墨烯超级电容器,其特征在于,所述电解液包括PVA/硫酸、PVA/盐酸或PVA/磷酸。

4.根据权利要求1-3任一项所述的石墨烯超级电容器,其特征在于,所述石墨烯正极、石墨烯负极及内极耳是通过激光照射同一聚合物薄膜衬底的表面形成的。

5.根据权利要求4所述的石墨烯超级电容器,其特征在于,所述聚合物薄膜衬底为聚酰亚胺薄膜或聚醚酰亚胺薄膜。

6.根据权利要求1-5任一项所述的石墨烯超级电容器,其特征在于,所述石墨烯正极和石墨烯负极呈现叉指状、平行条状、螺旋状或其组合形状中的任一种。

7.根据权利要求1-6任一项所述的石墨烯超级电容器,其特征在于,所述石墨烯正极和石墨烯负极之间的距离为0.1-0.5mm。

8.根据权利要求7所述的石墨烯超级电容器,其特征在于,所述石墨烯正极和石墨烯负极之间的距离为0.2mm。

9.一种石墨烯超级电容器,其特征在于,包括:

电容器本体,所述电容器本体包括多个单体电容及内极耳;

其中,所述多个单体电容中相邻单体电容之间通过内极耳并联连接,所述单体电容包括石墨烯正极、石墨烯负极和电解液,所述单体电容的石墨烯正极和相邻单体电容的石墨烯正极通过内极耳一体连接,所述单体电容的石墨烯负极和相邻单体电容的石墨烯负极通过内极耳一体连接;

两个外极耳,所述两个外极耳分别与首端单体电容和尾端单体电容相连;以及

外包装,所述外包装用于对所述电容器本体进行封装。

10.根据权利要求9所述的石墨烯超级电容器,其特征在于,所述石墨烯正极、石墨烯负极及内极耳是通过激光照射同一聚合物薄膜衬底的表面形成的。

11.根据权利要求10所述的石墨烯超级电容器,其特征在于,所述聚合物薄膜衬底为聚酰亚胺薄膜或聚醚酰亚胺薄膜。

12.根据权利要求9-11任一项所述的石墨烯超级电容器,其特征在于,所述石墨烯正极和石墨烯负极呈现叉指状、平行条状、螺旋状或其组合形状中的任一种。

13.一种石墨烯超级电容器,包括电容器本体,其特征在于,所述电容器本体为权利要求1-8任一项所述石墨烯超级电容器的电容器本体和权利要求9-12任一项所述石墨烯超级电容器的电容器本体的组合。

14.一种如权利要求1-13任一项所述的石墨烯超级电容器的制备方法,其特征在于,包括:

(1)将聚合物薄膜衬底固定在基材上;

(2)采用CO2红外激光器照射聚合物薄膜衬底,得到图形化的石墨烯正极、石墨烯负极和内极耳;

(3)裁切出石墨烯正极、石墨烯负极和内极耳;

(4)涂覆电解液形成多个单体电容,其中所述多个单体电容中相邻单体电容之间通过内极耳连接;

(5)安装外极耳后进行一次性封装,获得石墨烯超级电容器。

15.根据权利要求14所述的制备方法,其特征在于,其中,步骤(2)中所述图形化的石墨烯正极、石墨烯负极和内极耳包括单体电容的石墨烯正极和第一相邻单体电容的石墨烯负极通过内极耳一体连接,单体电容的石墨烯负极和第二相邻单体电容的石墨烯正极通过内极耳一体连接。

16.根据权利要求14所述的制备方法,其特征在于,其中,步骤(2)中所述图形化的石墨烯正极、石墨烯负极和内极耳包括单体电容的石墨烯正极和相邻单体电容的石墨烯正极通过内极耳一体连接,单体电容的石墨烯负极和相邻单体电容的石墨烯负极通过内极耳一体连接。

17.根据权利要求13-16所述的制备方法,其特征在于,所述聚合物薄膜衬底为聚酰亚胺薄膜或聚醚酰亚胺薄膜。

18.根据权利要求13-17任一项所述的制备方法,其特征在于,所述CO2红外激光器的功率为2-10mW,激光器扫速为1-5mm/s。

19.根据权利要求18所述的制备方法,其特征在于,所述CO2红外激光器的功率为3mW,激光器扫速为2mm/s。

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