式中的集流体层采用了适用于凝胶电解质的金属金，凝胶电解质容易处置、可靠性强，无电解液泄露，适用于制备全固态超级电容器。硅衬底I的尺寸可选择为5.6mm X 5.6mm,厚度为 0.5mm。
[0029]【具体实施方式】二:本实施方式对实施方式一作进一步说明，内单电极2-11、外单电极2-12和辅助电极5均为石墨烯电极。
[0030]本实施方式采用石墨烯电极制作成电容器单元，石墨烯是由SP2杂化碳原子紧密堆积成单层二维蜂窝状晶格结构的一种新型碳质材料，其具有超薄、高导电性、高比表面积和高比容量等优异特性，能够作为制备微型超级电容器的电极材料。
[0031 ] 石墨烯电极属于二维电极，石墨烯具有二维平面纳米结构。金集流体层设置于石墨稀电极上。
[0032]【具体实施方式】三:本实施方式对实施方式一或二作进一步说明，内单电极2-11、外单电极2-12和辅助电极5的厚度均为0.5nm，宽度均为0.2mm。
[0033]【具体实施方式】四:本实施方式对实施方式一、二或三作进一步说明，金集流体层的厚度为200nmo
[0034]在超级电容器充放电过程中，集流体层起到传递电荷的作用，这通过在超级电容器左右两端集流体层上分别焊接正极和负极电极极耳，从而接出正极和负极引线。在石墨烯电极活性物质与凝胶电解质界面上形成扩散双电层，从而构成超级电容器单元的单电极电容。一个电容器单元2可以看作位于凝胶电解质两侧的相邻两个单电极电容的串联，整个超级电容器可视为多个电容器单元2的串并联复合。
[0035]【具体实施方式】五:本实施方式对实施方式一、二、三或四作进一步说明，凝胶电解质3的厚度为200.5nm。
[0036]凝胶电解质3位于两个相邻电极之间，厚度约等于石墨烯电极厚度与金集流体层厚度之和。
[0037]【具体实施方式】六:本实施方式对实施方式一、二、三、四或五作进一步说明，所有内单电极2-11、外单电极2-12和辅助电极5相互之间的垂直距离为0.2mm。
【主权项】
1.一种卷绕交叉型全固态平面微型超级电容器，其特征在于，它包括硅衬底(I)、多个电容器单元(2)、凝胶电解质(3)、两个电极极耳(4)和辅助电极(5); 硅衬底(I)的上表面呈阵列形式并行排布多个电容器单元(2)，所有电容器单元(2)的摆放方位相一致；电容器单元(2)的行数和列数均大于或者等于2 ; 每个电容器单元⑵由内单电极(2-11)和外单电极(2-12)组成，内单电极(2-11)呈T形，该内单电极(2-11)的T形水平段的两末端分别具有一个延伸段(2-13)，所述延伸段(2-13)的延伸方向与内单电极(2-11)的T形竖直段延伸方向相同；外单电极(2-12)由具有开口的长方形与两段连接段组成，所述开口位于长方形一条边的中段，两段连接段与开口处的两个端点呈直角一一对接，并且连接段为向长方形内部延伸；外单电极(2-12)以T形竖直段为中心镜像对称，内单电极(2-11)的T形水平段及两个延伸段(2-13)位于外单电极(2-12)内部，内单电极(2-11)的T形竖直段位于外单电极(2-12)的两段连接段之间； 水平方向相邻的前一个电容器单元(2)的内单电极(2-11) T形竖直段末端连接后一个电容器单元(2)的外单电极(2-12)的一条边的中点，所述一条边为与开口相对的边；竖直方向相邻的两个电容器单元⑵的边界处共用外单电极(2-12)的相应段； 辅助电极(5)呈竖直方向设置在硅衬底(I)上，硅衬底(I)上最后一列电容器单元(2)的内单电极(2-11)Τ形竖直段的末端连接辅助电极(5); 所有内单电极(2-11)、外单电极(2-12)和辅助电极(5)相互之间的垂直距离相等；所有内单电极(2-11)、外单电极(2-12)和辅助电极(5)相互之间设置凝胶电解质⑶；所有内单电极(2-11)、外单电极(2-12)和辅助电极(5)的上表面设置金集流体层； 硅衬底(I)上第一列电容器单元(2)的一个外单电极(2-12)的金集流体层连接一个电极极耳(4);辅助电极(5)的金集流体层连接另一个电极极耳(4)。
2.根据权利要求1所述的卷绕交叉型全固态平面微型超级电容器，其特征在于，内单电极(2-11)、外单电极(2-12)和辅助电极(5)均为石墨烯电极。
3.根据权利要求1或2所述的卷绕交叉型全固态平面微型超级电容器，其特征在于，内单电极(2-11)、外单电极(2-12)和辅助电极(5)的厚度均为0.5nm，宽度均为0.2mm。
4.根据权利要求3所述的卷绕交叉型全固态平面微型超级电容器，其特征在于，金集流体层的厚度为200nm。
5.根据权利要求4所述的卷绕交叉型全固态平面微型超级电容器，其特征在于，凝胶电解质(3)的厚度为200.5nm。
6.根据权利要求5所述的卷绕交叉型全固态平面微型超级电容器，其特征在于，所有内单电极(2-11)、外单电极(2-12)和辅助电极(5)相互之间的垂直距离为0.2mm。
【专利摘要】卷绕交叉型全固态平面微型超级电容器，属于超级电容器技术领域。本实用新型是为了解决现有生产的超级电容器构建中采用液体电解质和隔膜，使其难以实现全固态结构的问题。它包括硅衬底、多个电容器单元、凝胶电解质、两个电极极耳和辅助电极；硅衬底的上表面呈阵列形式并行排布多个电容器单元，所有电容器单元的摆放方位相一致；每个电容器单元由内单电极和外单电极组成，内单电极呈T形，该内单电极的T形水平段的两末端分别具有一个延伸段，外单电极由具有开口的长方形与两段连接段组成，所述开口位于长方形一条边的中段，外单电极以T形竖直段为中心镜像对称。本实用新型为一种超级电容器。
【IPC分类】H01G11-36, H01G11-10, H01G11-56, H01G11-26
【公开号】CN204464066
【申请号】CN201520219866
【发明人】张光宇, 徐芮, 赵鹏飞, 尹雁, 高敏, 李闯, 陈玉娟, 朱大福, 杨昕瑞, 吕胤霖, 王振华, 姜久兴
【申请人】哈尔滨理工大学
【公开日】2015年7月8日
【申请日】2015年4月13日