【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及,尤其涉及一種運用固態高分子電解質與改良式碳質電極所制作而成的全固態超級電容及其制作方法。
技術介紹
所謂超級電容通常是指目前的主流商品電雙層電容(Electric Double Layer Capacitor或EDLC),如附圖說明圖1所示,主要零件包括電極、液態或膠態電解質、及隔離膜等,其工作原理是通過電極表面電雙層的電荷吸附效應,以達快速充放電的功用。超級電容的儲電量高達I法拉 數千法拉(I IO3F)或更高值,其充放電的功率比蓄電池(鋰電池或鉛酸電池)高出甚多,瞬間輸出電流極大,但總儲電量不及蓄電池,其最大市場是電子產業、其次為能源/綠能、再其次是交通產業。商用超級電容發展成功至今雖近30年,但早期價格昂貴、 用量少,近10年則因性能提升,價格降低,應用面急速擴增,現今應是國內研發并生產超級電容的極佳時機。然而,傳統超級電容有電極的電阻高、電解質為液態或膠態、及制程復雜等缺點亟待改進,如表一所示。表一、傳統超級電容的缺點
【技術保護點】
一種超級電容,其特征在于,包括一固態高分子電解質;一改良式碳質電極,改良式碳質電極設置于固態高分子電解質的兩側;一活性物質,其中活性物質以三維方式分布于改良的碳質電極中;以及一引腳,引腳與改良式碳質電極的至少一部分連結。
【技術特征摘要】
2011.10.04 TW 1001358331.一種超級電容,其特征在于,包括 一固態高分子電解質; 一改良式碳質電極,改良式碳質電極設置于固態高分子電解質的兩側; 一活性物質,其中活性物質以三維方式分布于改良的碳質電極中;以及 一引腳,引腳與改良式碳質電極的至少一部分連結。2.根據權利要求1所述的超級電容,其特征在于,所述改良式碳質電極為涂布活性物質的一導電性碳質基材,導電性碳質基材為碳布、碳租、碳紙、碳纖維、碳顆粒、或碳粉末。3.根據權利要求2所述的超級電容,其特征在于,所述導電性碳質基材的片電阻低于200 Ω /sq、密度大于1. 6g/cm3、含碳量大于65wt%。4.根據權利要求2所述的超級電容,其特征在于,所述導電性碳質基材的比表面積介于20至2000m2/g之間。5.根據權利要求1或2所述的超級電容,其特征在于,所述活性物質以三維方式分布于導電性碳質基材的表面及孔隙內。6.根據權利要求5所述的超級電容,其特征在于,所述活性物質以漿料型態利用包括涂刷、刮刀成型、綱印、噴涂、浸滲、及其組合的方式,分布于導電性碳質基材的表面及孔隙內。7.根據權利要求5所述的超級電容,其特征在于,分布于導電性碳質基材的活性物質,以烘烤的方式使活性物質固化。8.根據權利要求7所述的超級電容,其中烘烤的溫度介于攝氏60至400度之間。9.根據權利要求1所述的超級電容,其特征在于,所述活性物質包括一主成分、一導電助劑、以及一黏結劑。10.根據權利要求9所述的超級電容,其特征在于,所述導電助劑為碳黑、石墨烯、或奈 米碳管。11.根據權利要求9所述的超級電容,其特征在于,所述主成分為活性碳粉,且其比表面積介于20-2000m2/g之間。12.根據權利要求9所述的超級電容,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;所述主成分為聚醚醚酮、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.根據權利要求9所述的超級電容,其特征在于,所述主成分包括金屬氧化物粉體二氧化釕、二氧化鈦、二氧化錳、氧化鋅、氧化鎳或二氧化銥;所述主成分為金屬氧化物粉體二氧化釕、二氧化鈦、二氧化錳、氧化鋅、氧化鎳和二氧化銥的混合物。14.根據權利要求9所述的超級電容,其特征在于,所述黏結劑包括聚醚醚酮、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;所述黏結劑為聚醚醚酮、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.根據權利要求1所述的超級電容,其特征在于,所述...
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