[发明专利]一种复合涂层及其制造方法、电极材料

说明书

本发明公开了一种复合涂层及制造方法、电极材料，其中，复合涂层包括第一涂层和第二涂层，所述第一涂层包括高分子载体和分散在高分子载体中的氧化石墨烯，所述第二涂层包括高分子载体、还原氧化石墨烯和金属氧化物，所述还原氧化石墨烯和金属氧化物均分散在高分子载体中。本发明由于第二涂层中的还原氧化石墨烯枝节了部分金属氧化物，使得表面带有正电荷，而第一涂层中含有的氧化石墨烯表面由于含氧基团的存在而使表面带有负电荷，电荷的分布差异导致形成了一定的电位差，当复合涂层应用于电极上时，复合涂层位于两电极之间，抵消了原超级电容器由于电势差原因引起的自放电，因此有效降低了电容器的自放电效应。

技术领域

本发明涉及电极材料技术领域，尤其涉及一种复合涂层及其制造方法、电极材料。

背景技术

电容器是电子设备中大量使用的电子元件之一，广泛应用于电路中的隔直通交、耦合、旁路、滤波、调谐回路、能量转换、控制等方面。随着电子信息技术的日新月异，数码电子产品的更新换代速度越来越快，以平板电视、笔记本电脑、数码相机等产品为主的消费类电子产品产销量持续增长，带动了电容器产业增长。

随着近年来电容器材料的不断发展，一些超级电容器在某些领域已经具有作为电源应用的潜力。然而，快速的自放电效应极大地限制了其作为续航型储能器件的应用。超级电容器自放电快的原因在于储能材料的机理为电荷界面吸附，在充电过程中会因电压及离子浓度因素产生自放电，且该自放电速度较比电池快的多。

因此，如何改善电容器的自放电现象成为当前亟待解决的问题。

发明内容

本发明实施例为了有效克服现有技术所存在的上述缺陷，创造性地提供一种复合涂层及其制造方法、电极材料，所述复合涂层包括第一涂层和第二涂层，所述第一涂层包括高分子载体和分散在高分子载体中的氧化石墨烯，所述第二涂层包括高分子载体、还原氧化石墨烯和金属氧化物，所述还原氧化石墨烯和金属氧化物均分散在高分子载体中。

在一可实施方式中，所述氧化石墨烯在所述第一涂层中的含量自第一涂层向第二涂层呈梯度减少，所述还原氧化石墨烯和金属氧化物在所述第二涂层中的含量均自第二涂层向第一涂层呈梯度减少。

在一可实施方式中，所述高分子载体的原料包括高分子材料。

在一可实施方式中，所述高分子材料为聚乙烯醇、聚偏氟乙烯-六氟丙烯共聚物、丙烯酰胺、聚醚酰亚胺中的中一种或一种以上。

在一可实施方式中，所述高分子材料为单体聚乙烯醇，所述高分子载体的原料还包括交联剂，所述交联剂优选为戊二醛、乙二醛、硼酸中的一种或一种以上。

本发明另一方面提供一种电极材料，所述电极材料包括有上述任一项所述的材料。

本发明另一方面提供一种复合涂层的制造方法，所述方法包括：将氧化石墨烯加入到高分子分散液中，形成复合材料分散液；利用所述复合材料分散液在基体表面形成第一涂层；在所述第一涂层表面设置金属材料进行掺杂处理，形成复合涂层。

在一可实施方式中，所述利用所述复合材料分散液在基体表面形成第一涂层，包括：利用所述复合材料分散液在所述基体表面形成分散液涂层；利用交联剂使所述分散液涂层形成所述第一涂层。

在一可实施方式中，所述在所述第一涂层表面设置金属材料进行掺杂处理，形成复合涂层，包括：在所述第一涂层表面设置金属板或金属箔，密封后置于烘箱烘制；结束烘制后取下所述金属板或金属箔，对所述第一涂层进行冷冻干燥处理，形成复合涂层。

在一可实施方式中，所述金属材料包括锌、锡、铁、钽、铌、钛、铝中的一种或一种以上。