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专利号: 2017104281883
申请人: 陕西师范大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2025-10-14
缴费截止日期: 暂无
联系人

摘要:

权利要求书:

1.一种基于多孔碳纤维布的全固态柔性超级电容器的制备方法,其特征在于它由下述步骤组成:(1)制备碳纤维布

将废旧棉纤维织物依次在丙酮、乙醇、去离子水中超声清洗,去除纤维表面的灰尘、杂质以及有机污染物后,干燥;将清洗并干燥后的棉纤维织物在氮气保护下升温至700~1000℃,恒温碳化60~120分钟,冷却至室温,得到碳纤维布;

(2)制备KOH化学活化的多孔碳纤维布

将步骤(1)得到的碳纤维布完全浸入KOH水溶液中,其中碳纤维布与KOH的质量比为1:(1~4),待碳纤维布内部完全浸湿后,在100~120℃下蒸除水分,得到浸渍KOH的碳纤维布;

将浸渍KOH的碳纤维布在氮气保护下升温至800~1000℃,恒温活化60~120分钟,冷却至室温,用去离子水清洗至溶液呈中性,干燥,得到KOH化学活化的多孔碳纤维布;

(3)组装全固态柔性超级电容器

取两块完全相同的步骤(2)得到的多孔碳纤维布,在凝胶电解质中浸渍3~10分钟,随后取出自然固化10~30分钟,以上浸渍、固化过程重复3次以上;然后将两块多孔碳纤维布堆叠在一起,并在两者之间涂抹一层凝胶电解质充当隔膜,形成三明治结构,将其在50~70℃下干燥,除去多余的水分后,即组装成全固态柔性超级电容器。

2.根据权利要求1所述的基于多孔碳纤维布的全固态柔性超级电容器的制备方法,其特征在于:在步骤(1)中,将清洗并干燥后的棉纤维织物在氮气保护下升温至800℃,恒温碳化90分钟。

3.根据权利要求1或2所述的基于多孔碳纤维布的全固态柔性超级电容器的制备方法,其特征在于:在步骤(1)中,升温速率为5~10℃/分钟。

4.根据权利要求1所述的基于多孔碳纤维布的全固态柔性超级电容器的制备方法,其特征在于:在步骤(2)中,所述碳纤维布与KOH的质量比为1:3。

5.根据权利要求1或4所述的基于多孔碳纤维布的全固态柔性超级电容器的制备方法,其特征在于:在步骤(2)中,所述KOH水溶液中KOH的质量-体积浓度为0.1~0.5g/mL。

6.根据权利要求1所述的基于多孔碳纤维布的全固态柔性超级电容器的制备方法,其特征在于:在步骤(2)中,将浸渍KOH的碳纤维布在氮气保护下升温至800℃,恒温活化90分钟。

7.根据权利要求1或6所述的基于多孔碳纤维布的全固态柔性超级电容器的制备方法,其特征在于:在步骤(2)中,升温速率为1~10℃/分钟。

8.根据权利要求1所述的基于多孔碳纤维布的全固态柔性超级电容器的制备方法,其特征在于:在步骤(3)中,所述的凝胶电解质为KOH、聚乙烯醇和水的混合物,凝胶电解质中KOH的浓度为1mol/L、聚乙烯醇的质量-体积浓度为0.03~0.1g/mL。

9.权利要求1所述方法制备得到的全固态柔性超级电容器。