[发明专利]一种石墨烯超级电容器浆料的制备方法及应用

权利要求书

1.一种石墨烯超级电容器浆料的制备方法，其特征在于包括以下步骤：

1）、石墨烯粘接剂分散液配置

将石墨烯加入到粘接剂的分散液中进行搅拌分散，其中石墨烯与粘接剂的质量比为1:2~1:20，石墨烯的固含量为0.1%~10%，搅拌速度为10~100 r/min，分散速度为800~3000 r/min，搅拌分散时间为30~600 min；

2）、电极活性材料和石墨烯粘接剂分散液分步捏合混合

首先，取步骤1）制得的石墨烯粘接剂分散液总量的20%~70%，向粘接剂石墨烯混合液中加入活性电极材料，进行第一步捏合搅拌混合，其中电极活性材料包括活性炭、活性炭纤维、石墨中的一种或者几种的混合物，其中活性炭材料比表面积＞1500m²/g，捏合固含量为30%~90%，搅拌速度为5~100r/min，捏合时间为10 min~180 min；然后再将步骤1）制得的剩余石墨烯粘接剂分散液加入第一步捏合搅拌后的混合物中，进行第二步捏合搅拌，其中第二步捏合固含量为25%~85%，整体物料配比为：活性材料:粘接剂:石墨烯=70%~95%:4.5%~20%:0.5%~10%，捏合搅拌的速度为5~100r/min，捏合搅拌时间为30~600 min；

3）、加溶剂进行稀释分散

待步骤2）结束后，搅拌罐中加溶剂进行稀释搅拌分散，整个搅拌分散过程是在真空环境中进行，其中固含量为20%~80%，搅拌速度为10~100r/min，分散速度为 500~3000r/min，搅拌分散时间为10~600min，制得石墨烯超级电容器浆料，其中石墨烯超级电容器浆料的粘度范围为3000~8000 mPa•S。

2.如权利要求1所述的一种石墨烯超级电容器浆料的制备方法，其特征在于：所述步骤1)中石墨烯为氧化还原法、物理剥离法、物理插层或者化学插层制得的，所述粘接剂为聚偏氟乙烯、聚四氟乙烯、丁苯橡胶、羧甲基纤维素钠、海藻酸钠中的一种或几种。

3.如权利要求1所述的一种石墨烯超级电容器浆料的制备方法，其特征在于：所述步骤1)石墨烯粘接剂分散液中石墨烯的浓度为0.5%~5%，石墨烯和粘接剂的比例为1:5~1:15。

4.如权利要求1所述的一种石墨烯超级电容器浆料的制备方法，其特征在于：所述步骤1)中搅拌速度为20~50r/min，分散速度为1000~2000rpm，搅拌分散时间为60~300min。

5.如权利要求1所述的一种石墨烯超级电容器浆料的制备方法，其特征在于：所述步骤3）中所述溶剂为水、乙醇、氮甲基吡咯烷酮中的一种溶剂或者多种溶剂的混合溶剂。

6.如权利要求1所述的一种石墨烯超级电容器浆料的制备方法，其特征在于：所述步骤3）中搅拌速度为20~50rpm，分散速度为1000~2000rpm，搅拌分散时间为60min~300min。

7.一种使用如权利要求1所述方法制备的石墨烯超级电容器浆料制备的石墨烯超级电容器，其特征在于：将制得的石墨烯超级电容器浆料经涂布、辊压、分条、卷绕和注液工序制得石墨烯超级电容器，其中涂布所用集流体为涂碳铝箔，电容器所注电解液溶剂包括碳酸乙烯酯、碳酸丙烯酯、γ-丁内酯、碳酸二甲酯、碳酸二乙酯、碳酸丁烯酯、碳酸甲乙酯、乙腈中的一种或几种；所述电解液中的溶质为高氯酸钠、六氟磷酸钠、三氟甲基磺酸钠、二(三氟甲基磺酰)亚胺钠、双草酸硼酸钠、六氟砷酸钠、四甘醇二甲基醚、四乙基四氟硼酸铵、螺环季铵盐中的至少一种。