[发明专利]一种柔性电容器及其制备方法

权利要求书

1.一种柔性电容器，其特征在于，所述柔性电容器包括柔性准固态水凝胶电解质、柔性阳极和柔性阴极，所述柔性准固态水凝胶电解质夹合于所述柔性阳极与所述柔性阴极之间；

所述柔性准固态水凝胶电解质包含高氯酸镁溶液和高分子聚合物；其中，所述高分子聚合物至少包括聚丙烯酰胺、聚乙烯醇、聚偏二氟乙烯、聚乙烯、聚丙烯、聚四氟乙烯、聚苯乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚甲基丙烯酸羟乙基酯、聚酰亚胺中的任意一种。

2.一种柔性电容器的制备方法，用于制作如权利要求1所述的柔性电容器，其特征在于，所述柔性电容器的制备方法包括以下步骤：

将高氯酸镁粉末溶于水中，制成高氯酸镁溶液；

往所述高氯酸镁溶液中加入高分子聚合物并进行搅拌，得到第一混合溶液；其中，所述高分子聚合物至少包括聚丙烯酰胺、聚乙烯醇、聚偏二氟乙烯、聚乙烯、聚丙烯酸、聚苯乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚甲基丙烯酸羟乙基酯、聚酰亚胺中的任意一种；

将所述第一混合溶液注入成型模具中成型，以形成所述柔性准固态水凝胶电解质；

将所述柔性准固态水凝胶电解质夹合于所述柔性阳极与所述柔性阴极之间。

3.一种柔性电容器的制备方法，用于制作如权利要求1所述的柔性电容器，其特征在于，所述柔性电容器的制备方法包括以下步骤：

将高氯酸镁粉末溶于水中，制成高氯酸镁溶液；

往所述高氯酸镁溶液中加入丙烯酰胺、过硫酸铵和N，N'-亚甲基双丙烯酰胺并进行搅拌，得到所述第一混合溶液；

将所述第一混合溶液注入成型模具中，并对所述第一混合溶液进行加热操作，以使所述第一混合溶液产生聚合反应并形成所述柔性准固态水凝胶电解质；

将所述柔性准固态水凝胶电解质夹合于所述柔性阳极与所述柔性阴极之间。

4.根据权利要求2或权利要求3所述的柔性电容器的制备方法，其特征在于，所述将高氯酸镁粉末溶于水中，制成高氯酸镁溶液的步骤，包括：

将高氯酸镁粉末和硫酸锰粉末溶于水中，制成所述高氯酸镁溶液。

5.根据权利要求2或权利要求3所述的柔性电容器的制备方法，其特征在于，所述高氯酸镁溶液的浓度为0.5-8mol/L。

6.根据权利要求3所述的柔性电容器的制备方法，其特征在于，所述往所述高氯酸镁溶液中加入丙烯酰胺、过硫酸铵和N，N'-亚甲基双丙烯酰胺并进行搅拌，得到所述第一混合溶液的步骤，包括：

往所述高氯酸镁溶液中加入丙烯酰胺、过硫酸铵和N，N'-亚甲基双丙烯酰胺并搅拌0.25-2小时，得到所述第一混合溶液。

7.根据权利要求3所述的柔性电容器的制备方法，其特征在于，所述高氯酸镁溶液、所述丙烯酰胺、所述过硫酸铵和所述N，N'-亚甲基双丙烯酰胺的质量比为31000：3000：15：2。

8.根据权利要求3所述的柔性电容器的制备方法，其特征在于，所述对所述第一混合溶液进行加热操作的步骤，包括：

将所述成型模具放入烘箱中，以对所述第一混合溶液进行所述加热操作；其中，所述加热操作的加热温度为60-90℃，所述加热操作的加热时间为2-5小时。

9.根据权利要求2或权利要求3所述的柔性电容器的制备方法，其特征在于，所述将所述柔性准固态水凝胶电解质夹合于所述柔性阳极与所述柔性阴极之间的步骤之前，包括：

将活性炭粉末、导电炭黑和聚偏二氟乙烯混合于N-甲基吡咯烷酮中并进行搅拌，以制成第二混合溶液；

将所述第二混合溶液涂覆于第一碳布上，并对所述第一碳布进行第一干燥操作，以形成所述柔性阳极；

将二氧化锰粉末、导电炭黑和聚偏二氟乙烯混合于N-甲基吡咯烷酮中并进行搅拌，以制成第三混合溶液；

将所述第三混合溶液涂覆于第二碳布上，并对所述第二碳布进行第二干燥操作，以形成所述柔性阴极。

10.根据权利要求9所述的柔性电容器的制备方法，其特征在于，所述将二氧化锰粉末、导电炭黑和聚偏二氟乙烯混合于N-甲基吡咯烷酮中并进行搅拌，以制成第三混合溶液的步骤之前，包括：

将高锰酸钾、硫酸锰粉末溶于水中并进行搅拌，以制成第四混合溶液；

将所述第四混合溶液注入聚四氟乙烯反应釜中并进行水热反应，以得到二氧化锰沉淀物；

对所述二氧化锰沉淀物进行烘干操作，以得到所述二氧化锰粉末。