[发明专利]一种新型扣式电池型超级电容器的制备方法

说明书

本发明提出一种新型扣式电池型超级电容器的制备方法，属于电化学能量存储技术领域，能够解决现有技术存在制备过程繁琐，一致性较差，不利于大规模生产的技术问题。该制备方法主要包括：正极浆料制备步骤、正极片制备步骤、负极浆料制备步骤、负极片制备步骤等，其中，正极活性物质选用磷酸铁锂和活性炭，负极活性物质选用碳材料。本发明通过精确调控正负极材料的容量比，制备得到一种具有超长循环寿命、超高倍率性能且具有一定能量密度的新型扣式电池型超级电容器。本发明能够应用于电池型超级电容器方面。

技术领域

本发明属于电化学能量存储技术领域，尤其涉及一种新型扣式电池型超级电容器的制备方法。

背景技术

超级电容器以其大容量、高功率、长寿命、成本低廉、环境友好等优越性能，可以部分或全部替代传统的化学电池。随着超级电容技术的不断发展，其应用范围也从最初的电子设备领域扩展到动力、储能等领域。

电池型超级电容器是一种在传统双电层超级电容器基础上，在电极中添加少量电池材料，例如掺杂氮/硼/硫的活性炭材料、氧化锰、氧化铁或锂电池材料(用量一般＜20％)，其工作原理仍然是基于两个电极附近与电解液之间形成的双电层或赝电容进行的浅层电荷吸附或反应，与传统的双电层电容器相比，电池型超级电容器的循环稳定性、能量密度以及倍率性能更高，但目前对于锂离子体系的电池型超级电容器的研究较少，如中国专利CN105280394公开了一种基于多层结构的高功率密度和高能量密度的新概念电池型超级电容器及其制备方法，但其侧重于电极的层状结构上，但是对于电池型超级电容器的匹配和机理研究较少，并且由于层状电极的制备过程较繁琐，且一致性不好，不利于大规模生产，因此，研发出一种工艺简单、超长循环寿命和超高倍率性能且具有一定能量密度的扣式电池型超级电容器是解决上述问题的关键。

发明内容

本发明针对现有技术存在制备过程繁琐，一致性较差，不利于大规模生产的技术问题，提出一种制备工艺简单、成本和能耗低廉，且具备的超长循环寿命和超高倍率性能且具有一定能量密度的扣式电池型超级电容器的制备方法。

为了达到上述目的，本发明采用的技术方案为：

一种新型扣式电池型超级电容器的制备方法，包括如下步骤：

称取一定量的正极活性物质混合后，再加入聚偏氟乙烯和导电剂，经搅拌、抽真空处理后，制得正极浆料；

将所述正极浆料涂布于刻蚀铝箔上烘干，再经辊压、切片后，得到正极片；

称取一定量的负极活性物质混合后，再加入羧甲基纤维素和导电剂，经搅拌、抽真空处理后，制得负极浆料；

将所述负极浆料涂布于刻蚀铝箔上烘干，再经辊压、切片后，制得负极片；

所述负极片与锂片、电解液组装成扣式电池，经预埋化处理后，得到预埋化后的负极片；

以所述正极片为正极、预埋化后的负极片为负极，再加入电解液后，组装成所述新型扣式电池型超级电容器；

所述正极活性物质为磷酸铁锂和活性炭，负极活性物质为碳材料。

作为优选，负极活性物质与正极活性物质的质量比为(1:1～2:1)，所述磷酸铁锂和活性炭的质量比为(1:5～5:1)。

作为优选，所述碳材料选自硬碳、软碳和石墨中的至少一种。

作为优选，磷酸铁锂和活性炭的添加量占正极电极材料总质量的80％-95％，聚偏氟乙烯的添加量占正极电极材料总质量的3％-10％，导电剂的添加量占正极电极材料总质量的2％-10％。

作为优选，碳材料的添加量占负极电极材料总质量的85％-98％，羧甲基纤维素占负极电极材料总质量的1％-8％，导电剂的添加量占负极电极材料总质量的1％-7％。

作为优选，所述导电剂选自石墨烯、炭黑、石墨和科琴墨中的至少一种。