[发明专利]一种柔性超级电容器及其制备方法

权利要求书

1.一种柔性超级电容器，其特征在于，包括电解质、第一电极和第二电极；所述第一电极和所述第二电极均由表面覆盖有具有赝电容性能的半导体材料的柔性纤维状基底构成，其中，所述第一电极的一端为螺旋状结构，所述第二电极为线状结构，所述第二电极置于所述第一电极的螺旋状结构中；电解质包覆所述第一电极的螺旋状结构和所述第二电极位于所述第一电极的螺旋状结构中的部分，使所述第一电极和所述第二电极充分结合。

2.如权利要求1所述的柔性超级电容器，其特征在于，所述具有赝电容性能的半导体材料为纳米结构的钴酸镍、二氧化锰、氧化镍或四氧化三钴。

3.如权利要求1或2所述的柔性超级电容器，其特征在于，所述柔性纤维状基底为镍丝、钢丝或钛丝。

4.如权利要求1所述的柔性超级电容器的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

(1)选取两根线状柔性纤维状基底，将其中一根的一端弯曲成螺旋状；

(2)在步骤(1)得到的螺旋状柔性纤维状基底和线状柔性纤维状基底上覆盖具有赝电容性能的半导体材料，分别作为第一电极和第二电极；

(3)将第一电极的螺旋结构和第二电极的一端浸入电解质中，在其表面覆盖一层电解质膜；

(4)将第二电极置于第一电极的螺旋结构中；

(5)在第一电极的螺旋结构上进一步滴涂上述电解质，使两电极充分结合，干燥以去除电解质中的水分，完成柔性超级电容器的制备。

5.如权利要求4所述的柔性超级电容器的制备方法，其特征在于，所述具有赝电容性能的半导体材料为纳米结构的钴酸镍、二氧化锰、氧化镍或四氧化三钴。

6.如权利要求5所述的柔性超级电容器的制备方法，其特征在于，所述具有赝电容性能的半导体材料为纳米结构的钴酸镍，所述步骤(2)进一步包括如下步骤：

(2-1)配制氯化镍、氯化钴、氟化铵和尿素的混合溶液，其中，氯化镍的浓度为0.03～0.12mol/L，氯化钴的浓度为0.06～0.24mol/L，氟化铵的浓度为0～0.45mol/L，尿素的浓度为0.12～0.18mol/L；

(2-2)将上述溶液倒入高压釜，将基材放入高压釜，在120～150℃下反应6～12小时；

(2-3)取出基材，干燥后退火，得到表面覆盖纳米结构的钴酸镍的第一电极和第二电极；

所述基材为步骤(1)得到的螺旋状柔性纤维状基底和线状柔性纤维状基底。

7.如权利要求4至6中任一项所述的柔性超级电容器的制备方法，其特征在于，所述柔性纤维状基底为镍丝、钢丝或钛丝。

8.如权利要求4至7中任一项所述的柔性超级电容器的制备方法，其特征在于，所述电解质为PVA与金属碱性溶液的溶胶。

9.如权利要求8所述的柔性超级电容器的制备方法，其特征在于，所述电解质为PVA-KOH溶胶。