專利名稱：一種用于柔性固態超級電容器的集流體及其制備方法
技術領域：
本發明涉及一種用于柔性固態超級電容器的集流體及其制備方法，屬于超級電容器技術領域。
背景技術：
超級電容器在汽車上的應用，滿足了汽車的啟動加速、爬坡、能量回收等要求，同時延長了電池的使用壽命，獲得了廣泛關注。然而，目前工業化應用的超級電容器大都采用液體電解液，水系電解液因受水的分解電壓限制，其工作電壓較低，有機電解液又有泄漏引起的安全問題，因此，充分利用聚合物材料的輕質、易加工、分子結構可設計性強的特點，開發柔性固態超級電容器，是車用儲能器件的理想選擇。目前，已經有大量工作集中于將聚合物應用于柔性固態超級電容器體系，并取得很大進展。作為一種不同于常規液態儲能體系，選擇一種合適的集流方式，降低體系電阻的同時，提高器件的安全性，是柔性固態儲能器件的一個需要解決的問題。
發明內容
本發明的目的在于提供一種用于柔性固態超級電容器的集流體及其制備方法，針對柔性固態超級電容器的集流體，碳纖維一方面提供導電通路。本發明技術方案是這樣實現的一種用于柔性固態超級電容器的集流體及其制備方法，集流體由碳纖維布、導電粘結劑組成，其特征在于制備方法如下將碳納米纖維及石墨經其質量的1 8%的硅烷偶聯劑修飾后，按照質量份數80 98份的聚合物，1 10份的碳納米纖維，1 10份的導電碳黑的組分比例在溶劑中分散均勻，制成導電粘結劑；利用真空鍍膜機或磁控濺射儀在碳纖維布表面鍍上50 SOOnm的金屬層，置于電極上，將導電粘結劑刮涂在纖維布上，層壓固化，得到柔性固態超級電容器集流體。所述的金屬層為利用真空鍍膜機或磁控濺射儀在碳纖維布表面鍍上一層鎳或鋁 ^^^J^l J^ O所述的聚合物與用于汽車內飾件的聚合物具有相同或相似的分子結構，聚丙烯、 聚對苯二甲酸乙二醇酯、聚氨酯、ABS樹脂。本發明的積極效果是針對柔性固態超級電容器的集流體，碳纖維一方面提供導電通路，并能起到增強作用，降低體系電阻的同時，提高了器件的安全性。
具體實施例方式下面通過具體實施例對本發明進行具體描述，所述的實施例只是對本發明的權利要求的具體描述，權利要求包括但不限于所述的實施例內容。實施例1
將10份聚丙烯在二甲苯中，機械攪拌4小時，得到聚合物溶液；將經0. 03份的KH550 修飾的0. 6份的碳納米纖維、經0. 03份的KH550修飾的0. 6份的石墨在二甲苯中，機械攪拌4小時，與聚合物溶液混合，得到集流體漿料；將漿料刮涂到碳纖維上，層壓固化，80°C 真空干燥至恒重，得到集流體。實施例2:
將10份聚對苯二甲酸乙二醇酯在甲酸中，機械攪拌4小時，得到聚合物溶液；將經 0. 04份的KH550修飾的0. 6份的碳納米纖維、經0. 04份KH550修飾的0. 5份的石墨在甲酸中，機械攪拌4小時，與聚合物溶液混合，得到集流體漿料；將漿料刮涂到碳纖維上，層壓固化，70°C真空干燥至恒重，得到集流體。實施例3:
將30份聚丙烯在二甲苯中，機械攪拌4小時，得到聚合物溶液；將經0. 12份的KH550 修飾的1. 8份的碳納米纖維、經0. 12份的KH550修飾的1. 8份的石墨在二甲苯中，機械攪拌4小時，與聚合物溶液混合，得到集流體漿料；將碳纖維布置于一個電極上，漿料刮涂到碳纖維上，另一個相同電極置于漿料上，層壓固化，真空烘箱中80°C干燥至恒重，得到多電芯的柔性固態超級電容器集流體。
權利要求
1.一種用于柔性固態超級電容器的集流體及其制備方法，集流體由碳纖維布、導電粘結劑組成，其特征在于制備方法如下將碳納米纖維及石墨經其質量的1 8%的硅烷偶聯劑修飾后，按照80 98份的聚合物，1 10份的碳納米纖維，1 10份的導電碳黑的組分比例在溶劑中分散均勻，制成導電粘結劑；利用真空鍍膜機或磁控濺射儀在碳纖維布表面鍍上50 SOOnm的金屬層，置于電極上，將導電粘結劑刮涂在纖維布上，層壓固化，得到柔性固態超級電容器集流體。
2.根據權利要求1所述的一種用于柔性固態超級電容器的集流體，其特征在于所述的金屬層為利用真空鍍膜機或磁控濺射儀在碳纖維布表面鍍上一層鎳或鋁金屬層。
3.根據權利要求1所述的一種用于柔性固態超級電容器的集流體，其特征在于所述的聚合物是與用于汽車內飾件的聚合物具有相同或相似的分子結構的聚丙烯、聚對苯二甲酸乙二醇酯、聚氨酯、ABS樹脂。
全文摘要
本發明涉及一種用于柔性固態超級電容器的集流體及其制備方法，包括碳纖維布、導電粘結劑。將經硅烷偶聯劑修飾的碳納米纖維及石墨及聚合物，按照組分比在溶劑中分散均勻，制成導電粘結劑；利用真空鍍膜機或磁控濺射儀在碳纖維布表面鍍上金屬層，置于電極上，將導電粘結劑刮涂在纖維布上，層壓固化，干燥，得到柔性固態超級電容器集流體。其柔性固態超級電容器的集流體，碳纖維一方面提供導電通路；另一方面，起到增強作用，降低體系電阻的同時，提高了器件的安全性。
文檔編號H01G9/004GK102360949SQ201110271178
公開日2012年2月22日 申請日期2011年9月14日 優先權日2011年9月14日
發明者姜濤, 安宇鵬, 張克金, 王丹, 王金興, 米新艷, 榮常如, 許德超, 魏曉川 申請人:中國第一汽車股份有限公司