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一种超级电容及其制作方法技术

技术编号:8563772 阅读:746 留言:0更新日期:2013-04-11 05:42
本发明专利技术公开了一种超级电容及其制作方法,尤指一种运用固态高分子电解质与改良式碳质电极所制作而成的全固态超级电容及其制作方法。本发明专利技术将导电性碳质基材经涂布活性物质等制程,以得到改良式碳质电极,并且将改良式碳质电极与固态高分子电解质压合成一三明治的结构,其性能可优于使用传统电极且使用液态或胶态电解质的超级电容。此外,改良式碳质电极因具高导电性,故可免用集电板。又因采用全固态高分子电解质的设计,故此超级电容深具抗燃、防止环境污染等工安环保效益。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及,尤其涉及一种运用固态高分子电解质与改良式碳质电极所制作而成的全固态超级电容及其制作方法
技术介绍
所谓超级电容通常是指目前的主流商品电双层电容(Electric Double Layer Capacitor或EDLC),如附图说明图1所示,主要零件包括电极、液态或胶态电解质、及隔离膜等,其工作原理是通过电极表面电双层的电荷吸附效应,以达快速充放电的功用。超级电容的储电量高达I法拉 数千法拉(I IO3F)或更高值,其充放电的功率比蓄电池(锂电池或铅酸电池)高出甚多,瞬间输出电流极大,但总储电量不及蓄电池,其最大市场是电子产业、其次为能源/绿能、再其次是交通产业。商用超级电容发展成功至今虽近30年,但早期价格昂贵、 用量少,近10年则因性能提升,价格降低,应用面急速扩增,现今应是国内研发并生产超级电容的极佳时机。然而,传统超级电容有电极的电阻高、电解质为液态或胶态、及制程复杂等缺点亟待改进,如表一所示。表一、传统超级电容的缺点

【技术保护点】
一种超级电容,其特征在于,包括一固态高分子电解质;一改良式碳质电极,改良式碳质电极设置于固态高分子电解质的两侧;一活性物质,其中活性物质以三维方式分布于改良的碳质电极中;以及一引脚,引脚与改良式碳质电极的至少一部分连结。

【技术特征摘要】
2011.10.04 TW 1001358331.一种超级电容,其特征在于,包括 一固态高分子电解质; 一改良式碳质电极,改良式碳质电极设置于固态高分子电解质的两侧; 一活性物质,其中活性物质以三维方式分布于改良的碳质电极中;以及 一引脚,引脚与改良式碳质电极的至少一部分连结。2.根据权利要求1所述的超级电容,其特征在于,所述改良式碳质电极为涂布活性物质的一导电性碳质基材,导电性碳质基材为碳布、碳租、碳纸、碳纤维、碳颗粒、或碳粉末。3.根据权利要求2所述的超级电容,其特征在于,所述导电性碳质基材的片电阻低于200 Ω /sq、密度大于1. 6g/cm3、含碳量大于65wt%。4.根据权利要求2所述的超级电容,其特征在于,所述导电性碳质基材的比表面积介于20至2000m2/g之间。5.根据权利要求1或2所述的超级电容,其特征在于,所述活性物质以三维方式分布于导电性碳质基材的表面及孔隙内。6.根据权利要求5所述的超级电容,其特征在于,所述活性物质以浆料型态利用包括涂刷、刮刀成型、纲印、喷涂、浸渗、及其组合的方式,分布于导电性碳质基材的表面及孔隙内。7.根据权利要求5所述的超级电容,其特征在于,分布于导电性碳质基材的活性物质,以烘烤的方式使活性物质固化。8.根据权利要求7所述的超级电容,其中烘烤的温度介于摄氏60至400度之间。9.根据权利要求1所述的超级电容,其特征在于,所述活性物质包括一主成分、一导电助剂、以及一黏结剂。10.根据权利要求9所述的超级电容,其特征在于,所述导电助剂为碳黑、石墨烯、或奈 米碳管。11.根据权利要求9所述的超级电容,其特征在于,所述主成分为活性碳粉,且其比表面积介于20-2000m2/g之间。12.根据权利要求9所述的超级电容,其特征在于,所述主成分包括聚醚醚酮、磺化聚醚醚酮、聚伸苯基乙烯化合物、聚醚酮酮、聚氧化乙烯、聚乙烯醇、聚四氟乙烯、聚二氧乙烯噻吩、聚苯胺、聚吡咯、磺酸聚氟碳化物或聚二氟乙烯;所述主成分为聚醚醚酮、磺化聚醚醚酮、聚伸苯基乙烯化合物、聚醚酮酮、聚氧化乙烯、聚乙烯醇、聚四氟乙烯、聚二氧乙烯噻吩、聚苯胺、聚吡咯、磺酸聚氟碳化物和聚二氟乙烯的混合物。13.根据权利要求9所述的超级电容,其特征在于,所述主成分包括金属氧化物粉体二氧化钌、二氧化钛、二氧化锰、氧化锌、氧化镍或二氧化铱;所述主成分为金属氧化物粉体二氧化钌、二氧化钛、二氧化锰、氧化锌、氧化镍和二氧化铱的混合物。14.根据权利要求9所述的超级电容,其特征在于,所述黏结剂包括聚醚醚酮、磺化聚醚醚酮、聚伸苯基乙烯化合物、聚醚酮酮、聚氧化乙烯、聚乙烯醇、聚四氟乙烯、聚二氧乙烯噻吩、聚苯胺、聚吡咯、磺酸聚氟碳化物或聚二氟乙烯;所述黏结剂为聚醚醚酮、磺化聚醚醚酮、聚伸苯基乙烯化合物、聚醚酮酮、聚氧化乙烯、聚乙烯醇、聚四氟乙烯、聚二氧乙烯噻吩、聚苯胺、聚吡咯、磺酸聚氟碳化物和聚二氟乙烯的混合物。15.根据权利要求1所述的超级电容,其特征在于,所述...

【专利技术属性】
技术研发人员:邱国峰陈士堃柯泽豪
申请(专利权)人:逢甲大学
类型:发明
国别省市:

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