[发明专利]一种超级电容器

说明书

本发明涉及电容技术领域，尤其涉及一种超级电容器及其制备方法，所述超级电容器的电极材料包含如下重量份原料：水性环氧树脂5~8份、石墨烯4~7份、石墨8~14份、聚噻吩2~5份、去离子水8~12份；所述超级电容器电解液包含如下重量份原料：溶剂55~85份、溶质8~28份、第一助剂4~12份、第二助剂1~4份、第三助剂0.5~3.5份；本发明所述的超级电容器可有效提高超级电容器的电化学性能，包括能量密度、比电容、循环次数、功率密度和拓宽使用温度范围宽。

技术领域

本发明涉及电容技术领域，尤其涉及一种超级电容器及其制备方法。

背景技术

超级电容器是通过电极与电解质之间形成的界面双层来存储能量的新型元器件。当电极与电解液接触时，由于库仑力、分子间力及原子间力的作用，使固液界面出现稳定和符号相反的双层电荷，称其为界面双层。把双电层超级电容看成是悬在电解质中的两个非活性多孔板，电压加载到两个板上。加在正极板上的电势吸引电解质中的负离子，负极板吸引正离子，从而在两电极的表面形成了一个双电层电容器。双电层电容器根据电极材料的不同，可以分为碳电极双层超级电容器、金属氧化物电极超级电容器和有机聚合物电极超级电容器。

超级电容器是指介于传统电容器和充电电池之间的一种新型储能装置，它既具有电容器快速充放电的特性，同时又具有电池的储能特性；超级电容器的优点是功率密度高、使用温度范围宽，缺点是自放电性能差、能量密度低。超级电容器与传统电容器相比，它具有较大的比电容、较宽的工作温度范围和极长的使用寿命。传统电容器以微法拉标称电容，超级电容器静电容量可达到10万法拉以上；而与蓄电池相比，它又有较高的功率密度和更好的循环寿命，且对环境无污染。由于双电层型超级电容器的工作原理是靠电极吸附电解液离子来储能，因此能量密度较低。因此如何使得超级电容器具有功率密度高、使用温度范围宽等特性的同时，兼具高能量密度的特点，成为需要解决的技术问题。有鉴于此，特提出本发明。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于，提供一种高能量密度、高比电容和高循环次数的超级电容器。

本发明所要提供的超级电容器及其制备方法，通过如下技术方案予以实现：

一种超级电容器，具体包含如下步骤制得：（1）电极的制备；（2）电解液的制备；（3）超级电容器的组装。

作为一种优选方案，步骤（1）所述的电极的制备，具体包含如下步骤：将水性环氧树脂5~8份、石墨烯4~7份、石墨8~14份、聚噻吩2~5份、去离子水8~12份，进行混料研磨，干燥、固化，制得所述的电极。

作为一种优选方案，步骤（1）所述的电极的制备，具体包含如下步骤：将水性环氧树脂6~7份、石墨烯5~6份、石墨10~12份、聚噻吩3~4份、去离子水9~11份，进行混料研磨，干燥、固化，制得所述的电极。

作为一种最优方案，步骤（1）所述的电极的制备，具体包含如下步骤：将水性环氧树脂6.5份、石墨烯5.5份、石墨11份、聚噻吩3.5份、去离子水10份，进行混料研磨，干燥、固化，制得所述的电极。

作为一种优选方案，所述电极制备的研磨过程在60~85℃下进行，研磨时间为13~15小时。

作为一种优选方案，所述的电解液，具体包含如下重量份原料：溶剂55~85份、溶质8~28份、第一助剂4~12份、第二助剂1~4份、第三助剂0.5~3.5份。

作为一种优选方案，所述的电解液，具体包含如下重量份原料：溶剂65~75份、溶质13~23份、第一助剂6~10份、第二助剂2~3份、第三助剂1~3份。

作为一种最优方案，所述的电解液，具体包含如下重量份原料：溶剂70份、溶质18份、第一助剂8份、第二助剂2.5份、第三助剂2份。

作为一种优选方案，所述的电解液为在45~60℃下由溶剂、溶质、第一助剂、第二助剂和第三助剂充分混合均匀而成。