[发明专利]在任意绝缘基底上制备的线型串联超级电容器

权利要求书

1.在任意绝缘基底上制备的线型串联超级电容器，具体包括以下步骤：

（1）在任意绝缘基底上，以石墨烯、碳纳米管、导电聚合物、过渡金属氧化物电极材料中的一种或二种以上作为墨水，采用涂覆、丝网印刷、喷墨打印和/或3D打印或喷涂法中的一种或二种以上一步实现电极、集流体和连接体在绝缘基底上的沉积和图案化制备；

（2）所述在绝缘基底上沉积的图案具有不连续的结构，其包括至少二组以上的不连续的线段，且其中二组线段分别定义为A₁、A₂、…、A_n和B₁、B₂、…、B_n-1、B_n，n≥2正整数，i为1~n间的任一正整数，其中线段A_i和A _i+1在线段B_i二端点连线上的投影分别形成一投影区K和L，其中二投影区K和L均不为空集即均为一直线线段且不相交，而对应于形成二投影区K和L的线段A_i和A _i+1上的线条分别定义为M_i和M _i+1；

j为1~n间的任一正整数，其中线段B_j和B _j+1在线段A_j+1二端点连线上的投影分别形成一投影区C和D，其中二投影区C和D均不为空集即均为一直线线段且不相交；

线段B_i在线段B_i二端点连线上的投影形成一投影区T， 投影区K和L位于投影区T上，且投影区K和L间不相交即留有间隔，而对应于形成投影区T与投影区K和L重合部分的线段B_i上的线条分别定义为N_i和N _i+1；在绝缘基底上M_i和N_i之间区域涂覆有电解液，构成由线段A_i和线段B_i组成的超级电容器，在绝缘基底上M _i+1和N _i+1之间区域均分别涂覆有电解液，构成由线段A _i+1和线段B _i组成的超级电容器；

而线段A_i和线段B _i未涂覆电解液的部分作为连接体，线段A_i和线段B _i涂覆电解液的部分作为电极和集流体；构成二个以上串联超级电容器。

2.按照权利要求1所述的在任意绝缘基底上制备的线型串联超级电容器，其特征在于：所述的绝缘基底为A4打印纸、聚对苯二甲酸乙二醇酯PET、尼龙膜、丝绸布、硅片、玻璃中的一种。

3.按照权利要求1所述的在任意绝缘基底上制备的线型串联超级电容器，其特征在于：所述的电极材料墨水为石墨烯、碳纳米管、导电聚合物、过渡金属氧化物墨水中的一种或二种以上；

所述的石墨烯为电化学剥离石墨烯、还原氧化石墨烯、液相剥离石墨烯及含石墨烯的复合材料中的一种或二种以上；

所述的导电聚合物为聚苯胺、聚吡咯、聚噻吩、PH1000聚乙烯二氧噻吩：聚苯乙烯磺酸中的一种或二种以上；

过渡金属氧化物为二氧化锰、氧化钌、氧化钴、氧化镍、氧化钼中的一种或二种以上。

4.按照权利要求1所述的在任意绝缘基底上制备的线型串联超级电容器，其特征在于：

墨水采用的分散液为甲醇、乙醇、异丙醇、丙酮、乙二醇、二甲基亚砜、呋喃、吡啶、N,N-二甲基甲酰胺、N-甲基吡咯烷酮中的一种或二种以上。

5.按照权利要求1或4所述的在任意绝缘基底上制备的线型串联超级电容器，其特征在于：所述的石墨烯于墨水中浓度为0.01~10 mg mL^-1；

碳纳米管于墨水中浓度为0.01~10 mg mL^-1；

导电聚合物于墨水中的浓度为0.01~10 mg mL^-1；

过渡金属氧化物于墨水中的浓度为0.01~10.0 mg mL^-1。