【CN110098059A】长寿命高稳定性固态电极箔及其生产方法【专利】

(19)中华人民共和国国家知识产权局

(12)发明专利申请

(10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201910255278.6

(22)申请日 2019.04.01

(71)申请人 扬州宏远电子股份有限公司

地址 225600 江苏省扬州市高邮市凌波路

35号

(72)发明人 吉民　马坤松　相志明　

(74)专利代理机构 南京苏创专利代理事务所

(普通合伙) 32273

代理人 王华

(51)Int.Cl.

H01G 9/045(2006.01)

H01G 9/055(2006.01)

H01G 9/00(2006.01)

(54)发明名称

长寿命高稳定性固态电极箔及其生产方法

(57)摘要

本发明公开一种长寿命高稳定性固态电极

箔，包括微孔铝箔及形成于微孔铝箔表面的碳活

性层。与现有技术相比，本发明将间歇性脉冲通

电进行电解腐蚀成孔与化学腐蚀扩孔结合起来，

得到了具有孔径大小均匀、孔径孔深可控且机械

性能强的电极箔，通过涂覆碳纳米管/氧化石墨

烯复合物，能将壳聚糖功能化的碳纳米管在铝箔

表面形成三维多孔的立体网状结构，有利于电解

液的浸润以及充放电过程中快速的电荷传输，提

高电池容量。该方法制备的电极箔成本低，产品

结构性能稳定，具有比表面积大、热稳定好和耐

腐蚀性好的特点，能够有效提高电容器的比容和

稳定性，

从而延长电容器的使用寿命。权利要求书1页 说明书4页CN 110098059 A 2019.08.06

C N 110098059

A

权　利　要　求　书1/1页CN 110098059 A

1.一种长寿命高稳定性固态电极箔，其特征在于：包括微孔铝箔及形成于微孔铝箔表面的碳活性层；

所述碳活性层由以下质量份数的原料组成：碳纳米管/壳聚糖复合物62-75份、导电剂2-10份、粘结剂8-18份、有机溶剂5-20份、交联剂0.5-12份；其中，所述碳纳米管/壳聚糖复合物中碳纳米管和壳聚糖的质量比为1：(0.25-2.5)。

2.根据权利要求1所述的长寿命高稳定性固态电极箔，其特征在于：所述微孔铝箔表面的微孔孔长为5-100μm，微孔孔径为0.1-50μm。

3.根据权利要求1或2所述的长寿命高稳定性固态电极箔，其特征在于所述碳纳米管/壳聚糖复合物采用以下方法制得：将多壁碳纳米管分散在混酸溶液中，经过超声分散2-4h 后，过滤、水洗至PH＞5，然后在60℃下真空干燥10-18h，得到纯化的多壁碳纳米管；将壳聚糖投入乙酸溶液中，搅拌均匀形成质量浓度为(0.5-5)mg/mL的壳聚糖悬浮液，然后将纯化的多壁碳纳米管加入壳聚糖悬浮液中，经过超声分散1-3h后，将混合物过滤、水洗、真空干燥，在150-200℃下恒温处理5-10h，得到所述碳纳米管/氧化石墨烯复合物。

4.根据权利要求3所述的长寿命高稳定性固态电极箔，其特征在于：所述导电剂为乙炔黑、磷片石墨或纳米碳纤维中的一种；所述粘结剂为环氧树脂、聚酰胺醋酸乙树脂、聚乙烯醇缩丁醛中的一种；所述的有机溶剂是丙二醇甲醚、碳酸丙烯脂、碳酸乙烯脂或碳酸二甲脂中的一种或几种的混合物；交联剂为六氢邻苯二甲酸酐、2-乙基-4甲基咪唑、2,5-二甲基-2,5二叔丁基过氧化己烷或过氧化苯甲酰的一种。

5.一种长寿命高稳定性固态电极箔的生产方法，其特征在于包括以下步骤：

步骤一、铝箔预处理：将铝箔经过除油、抛光、清洗后待用；

步骤二、电解腐蚀成孔：将步骤一制得的铝箔置于酸性电解液中采用间断性脉冲通电模式进行电解腐蚀后，清洗，得到表面微孔孔长为5-100μm的铝箔；

步骤三、化学腐蚀扩孔：将步骤二制得的铝箔置于扩孔剂中进行浸泡扩孔后，清洗干燥，得到表面微孔孔径为0.1-50μm的微孔铝箔；

步骤四、制备碳纳米管/壳聚糖复合物；

步骤五、将碳纳米管/壳聚糖复合物、导电剂、粘结剂和交联剂在有机溶剂混合制成浆料涂覆在步骤三制得的微孔铝箔上，干燥后在惰性气体保护下进行热处理，得到长寿命高稳定性固态电极箔。

6.根据权利要求5所述的长寿命高稳定性固态电极箔的生产方法，其特征在于：所述步骤二中酸性电解液为质量分数为0.5-10％wt的盐酸水溶液。

7.根据权利要求5或6所述的长寿命高稳定性固态电极箔的生产方法，其特征在于所述步骤二中间断性脉冲通电模式为：腐蚀电流为3-8A，通电时间为18-45s，断电时间为0.1s，电量为5-12C/cm2。

8.根据权利要求7所述的长寿命高稳定性固态电极箔的生产方法，其特征在于所述步骤三中的扩孔剂为质量分数为0.1-5％wt的硝酸水溶液。

9.根据权利要求8所述的长寿命高稳定性固态电极箔的生产方法，其特征在于所述步骤三中的浸渍温度为45-65℃，浸渍时间为30-60min。

10.根据权利要求5或8所述的长寿命高稳定性固态电极箔的生产方法，其特征在于所述步骤四中热处理温度范围为400-620℃，热处理时间范围为0.5-48h。

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