[发明专利]纸基超级电容器用电极浆料、纸基电极及制备方法及应用

权利要求书

1.一种超级电容器用纸基电极的制备方法，其特征在于，所述纸基电极由纸质基板和涂覆于所述纸质基板表面的电极浆料组成，制备方法包括以下步骤：

对纸质基板进行预处理：按重量百分比计，取84％的聚3 ,4乙烯二氧噻吩聚苯乙烯磺酸(PEDOTPSS)水性分散液作为导电剂，取2％的乙二醇作为助溶剂，取2％的聚乙二醇600作为润湿剂，取9％的山梨糖醇作为流动助剂，取3％的碳酸亚乙酯作为导电促进剂，将各组分加入到搅拌容器中，调整搅拌频率为50Hz、转速为650rpm，搅拌15分钟，然后调整搅拌频率至40Hz、转速3500rpm，继续搅拌15分钟得到混合液，然后将混合液在40KHz的频率下超声震动1.5小时得到导电增强液，将导电增强液加入立式喷涂机的储液箱内，采用辊压式滚动轴实现待处理纸质基板的放料与收料，通过立式喷涂机将导电增强液同时喷涂到纸质基板的两面，控制放料速度为1m/min，控制涂层总厚度为5μm，使纸质基板喷涂导电增强液后的总厚度为65μm，纸质基板喷涂完成的部分通过红外发光管加热进行干燥，控制干燥温度为125℃；

持续对电极浆料进行超声分散，将电极浆料均匀地涂覆至干燥后的纸质基板的其中一面，通过真空烘箱在50~165℃下烘烤8~12小时将纸质基板的表面烘干，然后通过辊式转轴将干燥后的纸质基板翻转，采用同样的方式对纸质基板未涂覆电极浆料的一面进行涂覆并烘干，获得纸基电极；

所述电极浆料由溶剂和溶解于溶剂中的溶质组成，所述溶剂的重量为溶质的1.5~2倍；

所述溶质包括以下重量百分比的组分：

活性电极材料：85%~95%；

粘结剂：0.5%~4.5%；

支撑剂：0.1%~5%；

导电剂：0.1%~8%；

所述活性电极材料由按重量百分比计的65%~85%的多孔活性炭、5%~30%的石墨以及0.5%~11%的石墨烯复配组成。

2.根据权利要求1所述的超级电容器用纸基电极的制备方法，其特征在于，所述粘结剂为聚乙烯醇、聚丙烯醇、聚偏氟乙烯、聚四氟乙烯、聚丙烯酸、聚丙烯腈、CMC纤维素中的一种或几种的组合。

3.根据权利要求1所述的超级电容器用纸基电极的制备方法，其特征在于，所述支撑剂为氧化铝粉末、硅纳米颗粒、沸石粉末、分子筛粉末中的一种或几种的组合，所述支撑剂的粒度D90＜10μm。

4.根据权利要求1所述的超级电容器用纸基电极的制备方法，其特征在于，所述溶剂为环丁砜、N-甲基吡咯烷酮、伽马丁内酯、碳酸二甲酯、碳酸甲乙酯、碳酸二乙酯、碳酸乙烯酯、碳酸丙烯酯中的一种或几种的组合。

5.一种纸基电极，其特征在于，由权利要求1-4中任一项所述的超级电容器用纸基电极的制备方法制成。

6.根据权利要求5所述的纸基电极，其特征在于，所述纸基电极的厚度为165~185μm。

7.一种卷绕式纸基超级电容器，其特征在于，包括正极纸基电极极片（22）和负极纸基电极极片（24），所述正极纸基电极极片（22）和负极纸基电极极片（24）均采用权利要求5或6所述的纸基电极。