[发明专利]一种PEDOT/Ti3C2Tx基微芯片超级电容器及其制备和应用

说明书

本发明涉及PEDOT/Ti₃C₂T_x基微芯片超级电容器及其制备和应用。该超级电容器是由PEDOT/Ti₃C₂T_x复合薄膜制备得到。该方法包括：Ti₃C₂T_x二维材料制成水系分散液制备；Ti₃C₂T_x透明导电薄膜制备；PEDOT/Ti₃C₂T_x复合薄膜制备；微芯片超级电容器制备。该方法简单，工艺过程温和，可大批量生产，为制备多功能微芯片器件提供了新的思路，在电子信息领域有巨大的应用前景；该超级电容器同时具有储能、电致变色两种功能。

技术领域

本发明属于微芯片超级电容器及其制备和应用领域，特别涉及一种PEDOT/Ti₃C₂T_x基微芯片超级电容器及其制备方法和应用。

背景技术

近年来，便携式、柔性以及可穿戴电子设备引起了全社会的普遍关注，并且可能会引起电子信息领域的下一次革命。大量的原型、概念产品，如柔性显示器、可弯曲手机、电子服装等相继问世。然而，在过去几十年间，随着移动技术计算容量的快速增长，目前的储能器件很难满足其需求。

微芯片超级电容器是一种新型的单层超级电容器结构。微芯片超级电容器不仅具有传统超级电容器高功率密度、快速充放电、高循环稳定性、高安全性等优点。其共面结构使得微芯片超级电容器还可以很方便地与其他电子器件一起整合到电路板或者芯片上。由于其质量轻、便于加工等优点，微芯片超级电容器引起了世界范围内的广泛关注，有望代替薄膜电池作为下一代微型电子设备的供能元件。然而，目前报道的微芯片电容器大都只有一种功能，不太适应信息化时代的发展要求。比如文献中，首先通过冰模板法制备了三维多孔结构的石墨烯薄膜，再利用激光雕刻制备得到了微芯片结构的超级电容器。(YuanlongShao et al.,Mater.Horiz.,4(2017),1145)该超级电容器表现出了较好的性能，然而制备方法复杂且功能单一。因此，开发制备方法简单的多功能器件具有重要的实际意义。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种PEDOT/Ti₃C₂T_x基微芯片超级电容器及其制备方法和应用，以克服现有技术中微芯片超级电容器功能单一的缺陷。

本发明提供一种PEDOT/Ti₃C₂T_x基微芯片超级电容器，所述超级电容器是由PEDOT/Ti₃C₂T_x复合薄膜制备得到；所述PEDOT/Ti₃C₂T_x复合薄膜是由PEDOT电化学沉积到Ti₃C₂T_x透明导电薄膜表面得到。

本发明还提供一种PEDOT/Ti₃C₂T_x基微芯片超级电容器的制备方法，包括：

(1)将Ti₃AlC₂进行化学刻蚀，将得到的Ti₃C₂T_x二维材料制成水系分散液；

(2)将步骤(1)中水系分散液喷涂在玻璃片表面，制备得到Ti₃C₂T_x透明导电薄膜；