低成本高集成化的柔性超薄超轻超级电容器

摘要

本发明涉及一种低成本高集成化的柔性超薄超轻超级电容器，该电容器由厚度为40~150μm的聚合物纳米纤维隔膜及在所述聚合物纳米纤维隔膜正反面直接制备的正极和负极构成。同时，本发明还公开了该电容器的制备方法。本发明体积小，质量轻和储能高，制备方法简单，成本低廉，便于产业化，可广泛用于诸多领域，如轻质飞行器、便携式储能、可穿着式供能系统等。

主权项

低成本高集成化的柔性超薄超轻超级电容器，其特征在于：该电容器由厚度为40~150μm的聚合物纳米纤维隔膜（1）及在所述聚合物纳米纤维隔膜（1）正反面直接制备的正极（2）和负极（3）构成；该低成本高集成化的柔性超薄超轻超级电容器的制备方法，包括以下步骤：⑴配制聚合物溶液：将1g聚合物溶解在9gN，N二甲基甲酰胺溶剂中，在室温下搅拌2小时，即得透明澄清的聚合物溶液；⑵制备聚合物纳米纤维隔膜（1）：将所述聚合物溶液装入带有喷丝头的注射器内，通过在喷丝头和收集板之间加10~30kV高电压形成强电场，此时喷射流在强电场的作用下加速、拉扯，直径不断减小同时伴随着溶剂的挥发和纤维固化，最终在所述收集板上获得厚度为40~150μm的聚合物纳米纤维隔膜（1）；⑶用磁控溅射或电子束蒸发的方法在所述聚合物纳米纤维隔膜（1）相互正对的正反面使正极材料和负极材料形成厚度均为100~1000nm的金属导电层，然后将所述聚合物纳米纤维隔膜（1）浸入浓度为0.01~0.05M的含有电活性物质的水溶液或金属盐溶液中并作为工作电极，铂电极作为对电极，饱和甘汞作为参比电极，用电化学工作站给工作电极和对电极之间提供0~1.0V的电压，在所述金属导电层上沉积电活性物质形成电容电极的正极（2）和负极（3）后，即得超级电容器。