[发明专利]一种超级电容器及其制备方法

权利要求书

1.一种超级电容器，包括至少一个电容器单元，每个所述电容器单元中心为包括电解质的隔离层，两侧分别依次包括炭活性层和集流层，其特征在于所述炭活性层包括质量分数分别为10-15％和15-20％的生物质炭活性物质和石墨烯、以及粘结剂，其中所述生物质炭活性物质是由生物质炭源碳化得到，所述集流层为石墨烯纸。

2.根据权利要求1所述的一种超级电容器，其特征在于所述生物质炭活性物质通过水热法制备，所述生物质炭源为竹粉、麻纤、藻类、秸秆基类、蔬菜帮子系、稻米壳或水果壳中的一种或几种。

3.根据权利要求2所述的一种超级电容器，其特征在于所述生物质炭源为大麻或海藻。

4.根据权利要求1所述的一种超级电容器，其特征在于所述石墨烯纸为膨胀石墨再剥离后压制而成的柔性石墨烯纸，含炭量为99％-99.95％。

5.根据权利要求1所述的一种超级电容器，其特征在于所述隔离层为pp无纺布或普通印刷用纸。

6.根据权利要求1所述的一种超级电容器，其特征在于电解质为将0.5-1.5M的NaCl水溶液滴入隔离层。

7.权利要求1-6任一所述的一种超级电容器的制备方法，其特征在于包括以下步骤：

1)将生物质炭源炭化得到所述生物质炭活性物质，

2)将所述生物质炭活性物质与石墨烯和粘结剂混合均匀形成炭活性物质涂布剂或油墨，

3)分别在两集流层表面上涂布或印刷一层炭活性层，形成两个集流-活性层，

4)在隔离层上滴加电解质溶液，形成隔离-电解质层，

5)按照集流-活性层、隔离-电解质层、集流-活性层的顺序，且两个集流层表面形成的炭活性层相对的方式，将三层结构铺设成为片式电容器单元或捲取形成卷式电容器单元。

8.权利要求1-6任一所述的一种超级电容器的制备方法，其特征在于包括以下步骤：

1)将生物质炭源炭化得到所述生物质炭活性物质，

2)将所述生物质炭活性物质与石墨烯和粘结剂混合均匀形成炭活性物质涂布剂或油墨，

3)在隔离层上滴加电解质溶液，

4)分别在浸入了电解质的隔离层的上下表面上涂布或印刷一层炭活性层，形成活性-隔离-电解质层，

5)按照集流层、活性-隔离-电解质层、集流层的顺序，将三层结构铺设成为片式电容器单元或捲取形成卷式电容器单元。

9.根据权利要求7或8所述的制备方法，其特征在于所述生物质炭源通过水热法制备得到所述生物质炭活性物质，首先将所述生物质炭源经干燥、磨粉后得到粉末，然后将所述粉末与酸性溶液或水以5-10:1的配比混合均匀置于水热反应釜中，将所述反应釜锁紧后，升温至150-250℃反应5-8h得到下层沉淀经水洗、干燥、活化后得到所述生物质炭活性物质。

10.根据权利要求7或8所述的制备方法，其特征在于所述电容器为将多个电容器单元相互连接而成的片式、卷式、盒式或箱式电容器。