[发明专利]一种制备全海藻固态超级电容器的方法及其产品

摘要

本发明属于超级电容器制备相关技术领域，并公开了一种制备全海藻固态超级电容器的方法，包括：将褐藻洗净干燥并剪成碎片备用；将褐藻碎片进行碳化和活化处理，获得褐藻活性碳；对褐藻进行提取制得海藻酸钠；将褐藻活性碳作为活性材料、将海藻酸钠作为粘结剂制备褐藻活性碳电极，同时将海藻酸钠制备成凝胶电解质和隔膜，由此组装为最终的全海藻固态超级电容器。通过本发明，可获得具备优良电化学特性、具有生物相容性、安全稳定和绿色环保的电化学储能器件。该全海藻固态超级电容器不但适用于超级电容器传统应用领域，尤其适用于可植入式医疗设备、电子皮肤、可穿戴电子设备等对人体安全性要求高的前沿应用领域。

主权项

1.一种制备全海藻固态超级电容器的方法，其特征在于，该方法包括下列步骤：(i)对褐藻原材料的处理将褐藻采用去离子水洗净和干燥处理，然后将其剪成碎片备用；(ii)褐藻活性碳的制备选取一部分褐藻碎片，将其放置于惰性气体作为保护气氛的管式炉中进行热解碳化处理；接着，以强碱作为活化剂，继续在所述管式炉中惰性气氛下进行活化处理，然后用酸和去离子水对所得到的活性碳产物进行洗涤、抽滤和干燥处理，由此获得比表面积为4400m2/g以上的褐藻活性碳材料；(iii)海藻酸钠的制备褐藻切碎加入热的纯碱溶液中，过滤并保留滤液，然后将其加入CaCl2溶液并过滤得到海藻酸钙沉淀；往此海藻酸钙沉淀中加入NaCl溶液置换成海藻酸钠，然后过滤、干燥得到海藻酸钠；(iv)全海藻固态超级电容器的组装将步骤(ii)所获得的褐藻活性碳材料作为活性材料，同时将步骤(iii)所制得的海藻酸钠作为粘结剂，采用涂料浆法在金属集流体上制得褐藻活性碳电极；此外，将步骤(iii)所制得的海藻酸钠加入少量去离子水，制备成海藻酸钠凝胶电解质，继而将凝胶制备成隔膜，并将其与所述褐藻活性碳电极组装成对称结构的固态超级电容器，由此获得所述的全海藻固态超级电容器。