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专利号: 2020112802738
申请人: 青岛科技大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 基本电气元件
更新日期:2024-02-23
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种新型非对称纤维状柔性超级电容器的制备方法,该超级电容器包括以导电丝为基底的二氧化锰纳米片内电极,碳纳米管层外电极以及两电极之间的聚乙烯醇/氢氧化钾固态电解质溶液,其特征在于该超级电容器制备过程采用了原位生长碳纳米管层的方法,使其相互间接触良好,有效提高了电极利用率,并且利用水热法,使硬模板二氧化硅层刻蚀去除和聚乙烯醇/氢氧化钾电解质溶液灌装同时完成,简化了工艺过程,一种新型非对称纤维状柔性超级电容器的制备方法包括以下步骤:(1)利用丙酮和稀盐酸溶液依次对导电丝进行浸泡清洗,然后利用去离子水洗至中性;

将处理好的导电丝与一定浓度的高锰酸钾溶液一同转移至反应釜中,放入已升至反应温度的烘箱中保温一定时间;

(2)将上述产物置于氨水、正硅酸四乙酯、乙醇与去离子水的混合溶液中,在反应温度下保持一定反应时间,取出并洗至中性,然后将其在一定浓度的钴基可溶性盐溶液中浸泡一定时间后,取出并干燥;

(3)将上述产物置于管式炉中,以氩氢混合气体为载气,乙炔为碳源气体,在一定反应温度条件下,向管式炉中通入乙炔至大气压,并保持一定时间,反应结束后自然冷却,取出产物;

(4)将上述产物与一定浓度的聚乙烯醇/氢氧化钾溶液转移至反应釜中,并在一定温度下保温一定时间后取出,在室温下干燥后即得到了一种新型非对称纤维状柔性超级电容器。

2.根据权利要求1所述的一种新型非对称纤维状柔性超级电容器的制备方法,其特征在于,步骤(1)中的导电丝可为碳纤维、铜丝、镍丝、不锈钢丝;高锰酸钾溶液的浓度为

0.003mol/L~0.006mol/L,反应温度为80℃~150℃,反应时间为8h~24h。

3.根据权利要求1所述的一种新型非对称纤维状柔性超级电容器的制备方法,其特征在于,步骤(2)中反应温度为50℃~80℃。反应时间为8h~12h,钴基可溶性盐为氯化钴、硫酸钴或硝酸钴,浸泡时间为15min~20min。

4.根据权利要求1所述的一种纤维状同轴非对称柔性超级电容器的制备方法,其特征在于,步骤(3)中管式炉的反应温度为600℃~900℃,反应时间为5min~10min。

5.根据权利要求1所述的一种纤维状同轴非对称柔性超级电容器的制备方法,其特征在于,步骤(4)中反应温度为70-90℃,反应时间为4h~12h。