[发明专利]一种无极性调压大容量电解电容器及其制备方法

说明书

本发明涉及储电器件技术领域，具体地说，涉及一种无极性调压大容量电解电容器及其制备方法。一种无极性调压大容量电解电容器，所述电解电容器包括集电极，高分子导电膜，电解液，塑封层，所述集电极包括多孔碳材料和二硫化钼，所述二硫化钼通过水热法生长在碳纤维布表面。所述高分子导电膜由导电高分子聚合而成，具体为聚苯胺、聚吡咯、聚噻吩和聚对苯乙烯中的至少一种。所述多孔碳材料具体为碳纤维、活性炭以及碳纳米管制成的片状结构。多孔碳材质为有效提高电极与电解液的接触面积，二硫化钼与导电高分子进行双层导电，极大地提高电容器的导电性能和耐压性能，有效的提高了电容器的有效容量。

技术领域

本发明涉及储电器件技术领域，具体地说，涉及一种无极性调压大容量电解电容器及其制备方法。

背景技术

超级电容器主要由封装材料、隔膜、电解质、正负工作电极四部分组成封装材料一般为硬质金属外壳或铝塑包装膜，起器件密封、降低外部影响和安全防护的作用。隔膜的功能是防止工作电极发生接触短路，需要具备优良的机械稳定性和化学稳定性，同时兼具高的离子传导率。

电解质材料决定了超级电容器的电压窗口和内阻大小，直接影响着器件能量密度和功率密度的高低。目前，已应用的电解质材料主要有水系电解液、有机电解液和离子电解液。水系电解液是应用最早、最广泛的电解液，具有电导率高、内阻低、电极材料浸润性好的优点，但酸性或碱性的水溶液对器件的耐腐蚀性和安全性要求较高。由于水的理论分解电压的限制，导致水系电解液器件的电压窗口小于 1.2 V，不利于器件能量密度的提升。虽然有机电解液和离子电解液的宽电压范围可以使器件的能量密度达到商业使用的标准，但是高成本和使用安全性问题仍然是它们在实际应用中需面临的严峻挑战。

发明内容

本发明的目的在于提供一种无极性调压大容量电解电容器及其制备方法，以解决上述背景技术中提出的问题，本发明制作的电容器，具有容量大承压能力强等特性。

一种无极性调压大容量电解电容器，所述电解电容器包括集电极，高分子导电膜，电解液，塑封层，所述集电极包括多孔碳材料和二硫化钼，所述二硫化钼通过水热法生长在碳纤维布表面。

优选的，所述高分子导电膜由导电高分子聚合而成，具体为聚苯胺、聚吡咯、聚噻吩和聚对苯乙烯中的至少一种。

优选的，所述多孔碳材料具体为碳纤维、活性炭以及碳纳米管制成的片状结构。

一种无极性调压大容量电解电容器的制备方法，包括以下步骤：

步骤1：取多孔碳材料，置于酚醛树脂的醇溶液中，通过等静压工艺压制成片状结构；

步骤2：制备集电极，取硫代乙酰胺和(NH4)₆Mo₇O₂₄·4H₂O粉末溶解于去离子水中，并通过磁力搅拌器搅拌20-40min至溶液澄清停止，取步骤1中制备的多孔炭纤维片状结构置于溶液中，水浴加热后取出，使得多孔碳纤维片状结构表面生长有MoS₂纳米层，使用去离子水反复冲洗2-3次后，低温真空干燥；

步骤3：覆膜，通过电化学沉积法，在集电极表面覆有高分子导电膜，其中电化学工作站中反应溶液为聚苯胺、聚吡咯、聚噻吩和聚对苯乙烯中的至少一种和硫酸的混合液，以SCE为参比电极，沉积结束后，制的电极片，并将电极片使用乙醇溶液清洗去除表面杂质；

步骤4：取步骤3中制得的电极片至于PVA/LiCl 电解液凝胶中浸润2-3h后，取出将两片电极片相互贴合，并在电极片缝隙中填充适量PVA/LiCl电解液，制得电容器雏形；

步骤5：取电容器雏形，通过激光均匀分割成等面积的电容片，在电容片上焊接相应引脚后，通过热塑对电容器进行塑封，并喷印相应编码，进而制得无极性调压大容量电解电容器。

优选的，所述步骤1中酚醛树脂醇溶液溶液浓度为10-20%。