[发明专利]一种微型超级电容器及其制造方法

权利要求书

1.一种微型超级电容器，其特征在于，该微型超级电容器的结构是在一片聚酰亚胺支撑体上依此排列微电极、凝胶状电解质和微电极，在组合体面上再盖上相同的一片聚酰亚胺支撑体形成一个单元，以多个单元的聚酰亚胺支撑体相互连接后卷绕成为硬币状结构，在币状结构两侧为银封盖，银封盖同时作为电极端子起集流体的作用。

2.根据权利要求1所述微型超级电容器，其特征在于，所述微电极为在储能材料中掺加部分导电材料及粘合剂并加入去离子水形成流动性良好的电极浆料，电极浆料成分为Ru₂O₃、乙炔黑、粘合剂、水的质量份数比为8∶1∶1∶40。

3.根据权利要求1所述微型超级电容器，其特征在于，所述导电材料为乙炔黑，粘合剂为丁苯橡胶及羧甲基纤维素钠按质量份数比为3∶1的混合物。

4.根据权利要求1所述微型超级电容器，其特征在于，所述储能材料为氧化钌，使用氯化钌RuCl₃与氢氧化钠NaOH反应生氢氧化钌Ru(OH)₃并进行加热处理生成氧化钌Ru₂O₃；具体是将RuCl₃加入去离子水中，配制成浓度范围为0.001～0.01mol/L的RuCl₃溶液；配制浓度范围为0.001～0.03mol/L的NaOH溶液；在持续搅拌条件下，将NaOH溶液逐滴加入RuCl₃溶液中，使其反应完全，过滤并洗涤得到黑色Ru(OH)₃，将其置于120～160℃条件下加热处理1小时后得到黑色电极储能材料Ru₂O₃；或者使用氯化钌与碳酸氢铵反应生成碳酸氢钌Ru(HCO₃)₃进而加热处理生成氧化钌Ru₂O₃具体是将RuCl₃于去离子水中配制浓度范围为0.001～0.01mol/L的RuCl₃溶液，配制浓度范围为0.001～0.03mol/L的NH₄HCO₃溶液。在持续搅拌条件下，将NH₄HCO₃逐滴加入RuCl₃溶液中使其反应完全，过滤并洗涤得到黑色Ru(HCO₃)₃，将其置于200～250℃条件下加热分解处理1小时后得到黑色电极储能材料Ru₂O₃。 

5.根据权利要求1所述微型超级电容器，其特征在于，所述凝胶状电解质由聚乙烯醇、羧甲基纤维素钠、氢氧化钾、去离子水构成；四者的质量百分比例为8-15∶2-5∶30-40∶30-50。与单独使用聚乙烯醇相比，聚乙烯醇和羧甲基纤维素钠共混能改善凝胶状电解质膜的保湿性和机械性能；凝胶状电解质中氢氧化钾与水的含量是制约电解质性能的关键因素。二者质量比例之和为60％-90％。。

6.一种微型超级电容器的制造方法，其特征在于，在聚酰亚胺支撑体表面制备微电极阵列，在微电极阵列上甩涂凝胶状电解质层，然后盖一层聚酰亚胺支撑体，将大面积聚酰亚胺支撑体微电极阵列分切成多个单元，以多个单元的聚酰亚胺支撑体相互连接后卷绕成为硬币状结构，币状结构两侧采用磁控溅射法和电镀法制备银封盖以完成电容器封装；银封盖作为电极端子起集流体的作用。

7.根据权利要求6所述微型超级电容器的制造方法，其特征在于，所述微电极阵列的制备是采用丝网印刷法将电极浆料涂覆在聚酰亚胺支撑体表面，形成距离相等的长条状微电极阵列。

8.根据权利要求6所述微型超级电容器的制造方法，其特征在于，所述微电极阵列分切成多个单元是将长条状微电极等分，形成包括按微电极、凝胶状电解质、微电极排列的单元。