本發(fā)明屬于電容器和電池技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種可以耐受高溫的隔膜、超級(jí)電容器及其制備方法。

背景技術(shù)：

商用超級(jí)電容器的工作溫度在-40至85℃之間，無(wú)法滿足某些特殊應(yīng)用，比如鉆井工業(yè)，高溫管道檢測(cè)儀表，空間技術(shù)，軍事領(lǐng)域等。因此，發(fā)展耐高溫的超級(jí)電容器尤為重要。但高溫超級(jí)電容器的研究還很少，尤其對(duì)于能夠耐受100℃以上、具有優(yōu)異性能的超級(jí)電容器。

高溫超級(jí)電容器的基本設(shè)計(jì)思路是：隔膜、電解液、電極活性材料、外殼等每一個(gè)核心部件都需要能夠耐受高溫，而且在高溫下能夠進(jìn)行穩(wěn)定的充電/放電過程，不發(fā)生分解反應(yīng)?，F(xiàn)有技術(shù)中公開了一些超級(jí)電容器，主要組成包括離子液體電解液、玻璃纖維隔膜、活性炭電極、不銹鋼殼等。其中玻璃纖維作隔膜雖然可以耐受高溫，但其機(jī)械強(qiáng)度和柔性等均較差，難以組裝成大容量、具有優(yōu)異性能超級(jí)電容器；另外，大多玻璃纖維均難以承受長(zhǎng)時(shí)間的高溫工作條件，也并無(wú)對(duì)這類超級(jí)電容器在高溫下的電性能研究，很難判斷該類超級(jí)電容器在高溫下的應(yīng)用前景。還有一些超級(jí)電容采用粘土與離子液體的混合物作為隔膜與電解液，由于使用的粘土含有金屬雜質(zhì)元素，這些元素會(huì)在高溫高電壓下發(fā)生氧化還原反應(yīng)，降低超級(jí)電容器的循環(huán)性能。

高溫超級(jí)電容器最核心的部件為隔膜，因?yàn)楦邷爻?jí)電容器所用的電解液、電極活性材料、外殼這三個(gè)主要部件均可直接購(gòu)買，無(wú)須進(jìn)一步加工處理即可符合高溫超級(jí)電容器的設(shè)計(jì)思路。而對(duì)于隔膜，柔性差、強(qiáng)度低、雜質(zhì)多等諸多因素限制了其在高溫方面的適用。

陶瓷材料具有良好的耐高溫性能，在隔膜方面具有良好的應(yīng)用前景，但是陶瓷材料性脆、成型難度大且柔韌性差，嚴(yán)重限制了其在隔膜上的廣泛使用。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

有鑒于此，本發(fā)明創(chuàng)造旨在提出一種耐高溫隔膜，能夠顯著提高超級(jí)電容器的耐溫性，同時(shí)具有良好的柔性、機(jī)械強(qiáng)度、以及充放電循環(huán)的穩(wěn)定性。

為達(dá)到上述目的，本發(fā)明創(chuàng)造的技術(shù)方案是這樣實(shí)現(xiàn)的：

一種耐高溫隔膜，包括下述主料：

無(wú)機(jī)陶瓷材料60-90份，

高分子粘接材料10-40份。

其中，所述無(wú)機(jī)陶瓷材料優(yōu)選的占主料總重的70-85％。

在上述主料中，無(wú)機(jī)陶瓷材料作為隔膜的機(jī)體材料，在極高溫度下仍能保持穩(wěn)定的化學(xué)結(jié)構(gòu)，并且在較高電壓下也不會(huì)發(fā)生氧化還原反應(yīng)，可以保證隔膜在高溫下不收縮，在充放電過程中不會(huì)通過氧化還原反應(yīng)分解，起到穩(wěn)定隔膜骨架的作用；同時(shí)，這些無(wú)機(jī)陶瓷材料還具備極低的電子電導(dǎo)率，可以減小超級(jí)電容器的自放電效應(yīng)。高分子粘接材料可以將無(wú)機(jī)陶瓷材料粘接在一起，使隔膜保持高的機(jī)械強(qiáng)度以及良好柔性。

其中，所述隔膜具有40-130μm的厚度、30-85％的孔隙率；優(yōu)選為具有80±15μm的厚度、65±10％的孔隙率。低的厚度可以降低超級(jí)電容器的內(nèi)阻，大的孔隙率可以提供足夠多的離子傳輸通道，降低超級(jí)電容器的內(nèi)阻，同時(shí)可以增加隔膜的吸液率。

其中，所述無(wú)機(jī)陶瓷材料具有在0.001-6μm范圍內(nèi)的平均粒徑。粒徑的合理限制是保證隔膜具有足夠孔隙率、維持足夠離子傳輸通道的有效因素之一，極大地降低了離子穿過隔膜的阻力。

其中，所述無(wú)機(jī)陶瓷材料具有0.1-400m²/g范圍內(nèi)的比表面積。比表面積的合理限制可以有效調(diào)整隔膜的吸液率，促進(jìn)離子穿過。

其中，所述無(wú)機(jī)陶瓷材料可選自氣相二氧化硅、二氧化硅、三氧化二鋁、碳化硅、二氧化鋯、二氧化鈦、氧化鋅中的一種或多種；優(yōu)選為氣相二氧化硅和碳化硅。這些無(wú)機(jī)陶瓷材料在高溫充放電過程中不分解、不收縮，具有穩(wěn)定基體骨架作用；具有低的電子電導(dǎo)率，可以有效降低超級(jí)電容器自放電效應(yīng)；無(wú)機(jī)顆粒的粒徑和比表面積容易控制，便于形成離子傳輸通道。

其中，所述高分子粘接材料為聚四氟乙烯。聚四氟乙烯能夠在較低的添加比例下將無(wú)機(jī)陶瓷材料的顆粒粘接在一起，使隔膜保持較高的機(jī)械強(qiáng)度以及良好的柔性；實(shí)驗(yàn)顯示，聚四氟乙烯在高溫下具有良好的電化學(xué)穩(wěn)定性，并且不易發(fā)生分解和收縮；聚四氟乙烯具有獨(dú)特的四氟取代分子結(jié)構(gòu)，能夠在外力作用下形成絲狀形貌，并包裹于陶瓷顆粒外表面，從而在粘接作用的同時(shí)不會(huì)堵塞無(wú)機(jī)顆粒之間的離子傳輸通道，保障超級(jí)電容器具有低的電阻。

進(jìn)一步，所述隔膜中除上述主料外，還可以包含一定的輔料。所述輔料可以優(yōu)選為下述高分子輔料中的一種或多種：聚偏氟乙烯、聚氨酯、聚甲基丙烯酸甲酯，高分子輔料的加入能夠進(jìn)一步改善隔膜的機(jī)械強(qiáng)度、柔韌性，提高粘接效果，但需要嚴(yán)格控制輔料的加入量，一般不超過主料總重的20％，優(yōu)選為10％以下。

本發(fā)明還提供了一種上述隔膜的制備方法，包括下述步驟：

s1：將主料充分混合得到混合物i；

s2：向混合物i中加入適量溶劑，充分混合得到混合物ii；

s3：將混合物ii經(jīng)滾壓得到隔膜；

若隔膜中需要添加輔料，所述輔料可以在所述步驟s1或s2中充分混合前加入；也可以在獲得混合物ii后加入并充分混合，然后進(jìn)行步驟s3；還可以在上述步驟s3后，將隔膜以浸漬的方式置于含有所述輔料的分散液中，取出后再次經(jīng)滾壓制成所需隔膜；優(yōu)選的輔料加入方式為，在上述步驟s3后，將隔膜以浸漬的方式置于含有所述輔料的分散液中，取出后再次經(jīng)滾壓制成所需隔膜。

其中，所述溶劑可以為水、乙醇、丙酮、n-甲基吡咯烷酮、n,n-二甲基甲酰胺中的一種或多種，優(yōu)選為乙醇；加入量以得到的混合物ii能夠被滾壓成型為準(zhǔn)，一般在主料總重的10％-800％。

其中，所述步驟s3中滾壓過程可以進(jìn)行一次或多次。高分子粘接材料(聚四氟乙烯)能夠在滾壓過程中有效形成絲狀形貌，并包裹于無(wú)機(jī)陶瓷材料的顆粒表面，有效保留了無(wú)機(jī)顆粒之間孔隙，使得離子傳輸通道不會(huì)被堵塞。

本發(fā)明還提供了一種耐高溫超級(jí)電容器，包括電解液、電極片、集流體、外殼、以及上述耐高溫隔膜；所述電解液為離子液體，電極片為活性炭、導(dǎo)電劑和粘接劑(優(yōu)選為聚四氟乙烯)的混合物，集流體為涂碳鋁箔，外殼為鋁殼或者高分子外殼。

優(yōu)選的，所述電解液為1-乙基-3-甲基咪唑雙三氟甲基磺酰亞胺鹽，所述電極片由活性炭：導(dǎo)電碳黑：聚四氟乙烯＝(85±5)：(5±1)：(10±2)的重量百分比制備而得，所述外殼為鋁殼。

經(jīng)上述材料組裝而成的超級(jí)電容器，能夠在120℃以上的高溫中保持穩(wěn)定的充放電工作狀態(tài)，具有極佳的熱穩(wěn)定性。

相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明提供的隔膜及其超級(jí)電容，通過采用無(wú)機(jī)陶瓷材料為基體，高分子粘接材料進(jìn)行有效粘接，使得隔膜在能夠耐受高溫的同時(shí)，保證了隔膜離子傳輸通道的數(shù)量和穩(wěn)定性，本發(fā)明提供的隔膜可以在200℃以上長(zhǎng)期工作而不發(fā)生收縮。

附圖說明

圖1為實(shí)施例1中超級(jí)電容器單體在120℃和2a/g電流密度測(cè)試條件下的電壓-時(shí)間圖。

圖2為實(shí)施例1中超級(jí)電容器單體在120℃和2a/g電流密度測(cè)試條件下的比容量-循環(huán)次數(shù)圖。

圖3為實(shí)施例1中超級(jí)電容器單體在120℃和100mv/s測(cè)試條件下的循環(huán)伏安圖。

圖4為實(shí)施例1中超級(jí)電容器單體在120℃下的交流阻抗圖。

圖5為實(shí)施例1中隔膜在不同溫度下放置2小時(shí)后的光學(xué)照片。

圖6為whatman玻璃纖維隔膜和實(shí)施例2中隔膜尺寸對(duì)比的光學(xué)照片。

圖7為實(shí)施例8中隔膜在平鋪和彎曲狀態(tài)下的光學(xué)照片。

圖8為實(shí)施例9中隔膜的sem表面形貌圖。

圖9-10為實(shí)施例9中隔膜的sem截面形貌圖。

具體實(shí)施方式

以下結(jié)合具體的實(shí)施例來對(duì)本發(fā)明的內(nèi)容進(jìn)一步說明，但是本發(fā)明保護(hù)范圍并不局限于實(shí)施例所描述的內(nèi)容。

實(shí)施例1

一種可以耐受高溫的超級(jí)電容器，其包括能夠耐受高溫的電解液、電極片、集流體、外殼、隔膜。其中，電解液為1-乙基-3-甲基咪唑雙三氟甲基磺酰亞胺鹽，電極片按活性炭：導(dǎo)電碳黑：聚四氟乙烯＝85：5：10的重量百分比制備而得，集流體為涂碳鋁箔，外殼為鋁殼；隔膜按親水性氣相二氧化硅：聚四氟乙烯(ptfe)＝80：20的重量百分比制備，其具體操作過程包括以下步驟，其中份數(shù)均指重量份數(shù)：

1將80份比表面積為400m²/g、平均粒徑為30nm的親水性氣相二氧化硅加入到攪拌器中，再加入20份ptfe粉末，攪拌獲得混合物i；

2向混合物i中加入240份乙醇，攪拌得到混合物ii；

3將混合物ii反復(fù)滾壓得到復(fù)合隔膜，隔膜厚度為80μm，孔隙率為65％。

4利用1-乙基-3-甲基咪唑雙三氟甲基磺酰亞胺鹽，活性炭：導(dǎo)電碳黑：聚四氟乙烯＝85：5：10的重量百分比制備而得的電極片，涂碳鋁箔集流體，鋁外殼，復(fù)合隔膜組裝成超級(jí)電容器。

實(shí)施例2

一種可以耐受高溫的超級(jí)電容器，其包括能夠耐受高溫的電解液、電極片、集流體、外殼、隔膜。其中，電解液為1-乙基-3-甲基咪唑雙三氟甲基磺酰亞胺鹽，電極片按活性炭：導(dǎo)電碳黑：聚四氟乙烯＝85：5：10的重量百分比制備而得，集流體為涂碳鋁箔，外殼為鋁殼；隔膜按親水性氣相二氧化硅：ptfe＝80：20的重量百分比制備，其具體操作過程包括以下步驟，其中份數(shù)均指重量份數(shù)：

1將80份比表面積為300m²/g、平均粒徑為25nm的親水性氣相二氧化硅加入到攪拌器中，再加入20份ptfe粉末，攪拌獲得混合物i；

2向混合物i中加入240份水，攪拌得到混合物ii；

3將混合物ii滾壓得到復(fù)合隔膜，隔膜厚度為80μm，孔隙率為70％。

4利用1-乙基-3-甲基咪唑雙三氟甲基磺酰亞胺鹽，活性炭：導(dǎo)電碳黑：聚四氟乙烯＝85：5：10的重量百分比制備而得的電極片，涂碳鋁箔集流體，鋁外殼，復(fù)合隔膜組裝成超級(jí)電容器。

實(shí)施例3

一種可以耐受高溫的超級(jí)電容器，其包括能夠耐受高溫的電解液、電極片、集流體、外殼、隔膜。其中，電解液為1-乙基-3-甲基咪唑雙三氟甲基磺酰亞胺鹽，電極片按活性炭：導(dǎo)電碳黑：聚四氟乙烯＝85：5：10的重量百分比制備而得，集流體為涂碳鋁箔，外殼為鋁殼；隔膜按200nm粒徑的三氧化二鋁：ptfe＝80：20的重量百分比制備，其具體操作過程包括以下步驟，其中份數(shù)均指重量份數(shù)：

1將80份比表面積為10m²/g、200nm粒徑的三氧化二鋁加入到攪拌器中，再加入20份ptfe粉末，攪拌獲得混合物i；

2向混合物i中加入240份乙醇，攪拌得到混合物ii；

3將混合物ii滾壓得到復(fù)合隔膜，隔膜厚度為70μm，孔隙率為40％。

4利用1-乙基-3-甲基咪唑雙三氟甲基磺酰亞胺鹽，活性炭：導(dǎo)電碳黑：聚四氟乙烯＝85：5：10的重量百分比制備而得的電極片，涂碳鋁箔集流體，鋁外殼，復(fù)合隔膜組裝成超級(jí)電容器。

實(shí)施例4

一種可以耐受高溫的超級(jí)電容器，其包括能夠耐受高溫的電解液、電極片、集流體、外殼、隔膜。其中，電解液為1-乙基-3-甲基咪唑雙三氟甲基磺酰亞胺鹽，電極片按活性炭：導(dǎo)電碳黑：聚四氟乙烯＝85：5：10的重量百分比制備而得，集流體為涂碳鋁箔，外殼為鋁殼；隔膜按50nm粒徑的二氧化鋯：ptfe＝80：20的重量百分比制備，其具體操作過程包括以下步驟，其中份數(shù)均指重量份數(shù)：

1將80份比表面積為20m²/g、50nm粒徑的二氧化鋯加入到攪拌器中，再加入20份ptfe粉末，攪拌獲得混合物i；

2向混合物i中加入240份乙醇，攪拌得到混合物ii；

3將混合物ii滾壓得到復(fù)合隔膜，隔膜厚度為60μm，孔隙率為55％。

4利用1-乙基-3-甲基咪唑雙三氟甲基磺酰亞胺鹽，活性炭：導(dǎo)電碳黑：聚四氟乙烯＝85：5：10的重量百分比制備而得的電極片，涂碳鋁箔集流體，鋁外殼，復(fù)合隔膜組裝成超級(jí)電容器。

實(shí)施例5

一種可以耐受高溫的超級(jí)電容器，其包括能夠耐受高溫的電解液、電極片、集流體、外殼、隔膜。其中，電解液為1-乙基-3-甲基咪唑雙三氟甲基磺酰亞胺鹽，電極片按活性炭：導(dǎo)電碳黑：聚四氟乙烯＝85：5：10的重量百分比制備而得，集流體為涂碳鋁箔，外殼為鋁殼；隔膜按30nm粒徑的氧化鋅：ptfe＝80：20的重量百分比制備，其具體操作過程包括以下步驟，其中份數(shù)均指重量份數(shù)：

1將80份比表面積為120m²/g、30nm粒徑的氧化鋅加入到攪拌器中，再加入20份ptfe粉末，攪拌獲得混合物i；

2向混合物i中加入240份乙醇，攪拌得到混合物ii；

3將混合物ii滾壓得到復(fù)合隔膜，隔膜厚度為80μm，孔隙率為55％。

4利用1-乙基-3-甲基咪唑雙三氟甲基磺酰亞胺鹽，活性炭：導(dǎo)電碳黑：聚四氟乙烯＝85：5：10的重量百分比制備而得的電極片，涂碳鋁箔集流體，鋁外殼，復(fù)合隔膜組裝成超級(jí)電容器。

實(shí)施例6

一種可以耐受高溫的超級(jí)電容器，其包括能夠耐受高溫的電解液、電極片、外殼、隔膜。其中，電解液為1-乙基-3-甲基咪唑雙三氟甲基磺酰亞胺鹽，電極片按活性炭：導(dǎo)電碳黑：聚四氟乙烯＝85：5：10的重量百分比制備而得，集流體為涂碳鋁箔，外殼為鋁殼；隔膜按40nm粒徑的碳化硅：ptfe＝80：20的重量百分比制備，其具體操作過程包括以下步驟，其中份數(shù)均指重量份數(shù)：

1將80份比表面積為90m²/g、40nm粒徑的碳化硅加入到攪拌器中，再加入20份ptfe粉末，攪拌獲得混合物i；

2向混合物i中加入240份乙醇，攪拌得到混合物ii；

3將混合物ii滾壓得到復(fù)合隔膜，隔膜厚度為80μm，孔隙率為60％。

4利用1-乙基-3-甲基咪唑雙三氟甲基磺酰亞胺鹽，活性炭：導(dǎo)電碳黑：聚四氟乙烯＝85：5：10的重量百分比制備而得的電極片，涂碳鋁箔集流體，鋁外殼，復(fù)合隔膜組裝成超級(jí)電容器。

實(shí)施例7

一種可以耐受高溫的超級(jí)電容器，其包括能夠耐受高溫的電解液、電極片、集流體、外殼、隔膜。其中，電解液為1-乙基-3-甲基咪唑雙三氟甲基磺酰亞胺鹽，電極片按活性炭：導(dǎo)電碳黑：聚四氟乙烯＝85：5：10的重量百分比制備而得，集流體為涂碳鋁箔，外殼為鋁殼；隔膜按5um粒徑的三氧化二鋁：ptfe＝80：20的重量百分比制備，其具體操作過程包括以下步驟，其中份數(shù)均指重量份數(shù)：

1將80份比表面積為10m²/g、5μm粒徑的三氧化二鋁加入到攪拌器中，再加入20份ptfe粉末，攪拌獲得混合物i；

2向混合物i中加入240份乙醇，攪拌得到混合物ii；

3將混合物ii滾壓得到復(fù)合隔膜，隔膜厚度為120μm，孔隙率為30％。

4利用1-乙基-3-甲基咪唑雙三氟甲基磺酰亞胺鹽，活性炭：導(dǎo)電碳黑：聚四氟乙烯＝85：5：10的重量百分比制備而得的電極片，涂碳鋁箔集流體，鋁外殼，復(fù)合隔膜組裝成超級(jí)電容器。

實(shí)施例8

一種可以耐受高溫的超級(jí)電容器，其包括能夠耐受高溫的電解液、電極片、外殼、隔膜。其中，電解液為1-乙基-3-甲基咪唑雙三氟甲基磺酰亞胺鹽，電極片按活性炭：導(dǎo)電碳黑：聚四氟乙烯＝85：5：10的重量百分比制備而得，集流體為涂碳鋁箔，外殼為鋁殼；隔膜按親水性氣相二氧化硅：ptfe＝70：30的重量百分比制備，其具體操作過程包括以下步驟，其中份數(shù)均指重量份數(shù)：

1將70份比表面積為100m²/g、平均粒徑為35nm的親水性氣相二氧化硅加入到攪拌器中，再加入30份ptfe粉末，攪拌獲得混合物i；

2向混合物i中加入240份乙醇，攪拌得到混合物ii；

3將混合物ii滾壓得到復(fù)合隔膜，隔膜厚度為80μm，孔隙率為70％。

4利用1-乙基-3-甲基咪唑雙三氟甲基磺酰亞胺鹽，活性炭：導(dǎo)電碳黑：聚四氟乙烯＝85：5：10的重量百分比制備而得的電極片，涂碳鋁箔集流體，鋁外殼，復(fù)合隔膜組裝成超級(jí)電容器。

實(shí)施例9

一種可以耐受高溫的超級(jí)電容器，其包括能夠耐受高溫的電解液、電極片、集流體、外殼、隔膜。其中，電解液為1-乙基-3-甲基咪唑雙三氟甲基磺酰亞胺鹽，電極片按活性炭：導(dǎo)電碳黑：聚四氟乙烯＝85：5：10的重量百分比制備而得，集流體為涂碳鋁箔，外殼為鋁殼；隔膜按親水性氣相二氧化硅：ptfe＝90：10的重量百分比制備，其具體操作過程包括以下步驟，其中份數(shù)均指重量份數(shù)：

1將90份比表面積為200m²/g、平均粒徑為40nm的親水性氣相二氧化硅加入到攪拌器中，再加入10份ptfe粉末，攪拌獲得混合物i；

2向混合物i中加入240份乙醇，攪拌得到混合物ii；

3將混合物ii滾壓得到復(fù)合隔膜，隔膜厚度為90μm，孔隙率為70％。

4利用1-乙基-3-甲基咪唑雙三氟甲基磺酰亞胺鹽，活性炭：導(dǎo)電碳黑：聚四氟乙烯＝85：5：10的重量百分比制備而得的電極片，涂碳鋁箔集流體，鋁外殼，復(fù)合隔膜組裝成超級(jí)電容器。

實(shí)施例10

一種可以耐受高溫的超級(jí)電容器，其包括能夠耐受高溫的電解液、電極片、外殼、隔膜。其中，電解液為1-乙基-3-甲基咪唑雙三氟甲基磺酰亞胺鹽，電極片按活性炭：導(dǎo)電碳黑：聚四氟乙烯＝85：5：10的重量百分比制備而得，集流體為涂碳鋁箔，外殼為鋁殼；隔膜按親水性氣相二氧化硅：ptfe＝60：40的重量百分比制備，其具體操作過程包括以下步驟，其中份數(shù)均指重量份數(shù)：

1將60份比表面積為100m²/g、平均粒徑為35nm的親水性氣相二氧化硅加入到攪拌器中，再加入40份ptfe粉末，攪拌獲得混合物i；

2向混合物i中加入240份乙醇，攪拌得到混合物ii；

3將混合物ii滾壓得到復(fù)合隔膜，隔膜厚度為80μm，孔隙率為60％。

4利用1-乙基-3-甲基咪唑雙三氟甲基磺酰亞胺鹽，活性炭：導(dǎo)電碳黑：聚四氟乙烯＝85：5：10的重量百分比制備而得的電極片，涂碳鋁箔集流體，鋁外殼，復(fù)合隔膜組裝成超級(jí)電容器。

實(shí)施例11

一種可以耐受高溫的超級(jí)電容器，其包括能夠耐受高溫的電解液、電極片、集流體、外殼、隔膜。其中，電解液為1-乙基-3-甲基咪唑雙三氟甲基磺酰亞胺鹽，電極片按活性炭：導(dǎo)電碳黑：聚四氟乙烯＝85：5：10的重量百分比制備而得，集流體為涂碳鋁箔，外殼為鋁殼；隔膜按親水性氣相二氧化硅：聚四氟乙烯(ptfe)＝80：20的重量百分比制備，其具體操作過程包括以下步驟，其中份數(shù)均指重量份數(shù)：

1將80份比表面積為400m²/g、平均粒徑為30nm的親水性氣相二氧化硅加入到攪拌器中，再加入20份ptfe粉末，攪拌獲得混合物i；

2向混合物i中加入240份乙醇，攪拌得到混合物ii；

3將混合物ii滾壓得到復(fù)合隔膜。

4將復(fù)合隔膜在聚氨酯分散液中浸漬，使聚氨酯占主料總重5％，重復(fù)步驟3，獲得隔膜厚度為80μm，孔隙率為50％。

5利用1-乙基-3-甲基咪唑雙三氟甲基磺酰亞胺鹽，活性炭：導(dǎo)電碳黑：聚四氟乙烯＝85：5：10的重量百分比制備而得的電極片，涂碳鋁箔集流體，鋁外殼，復(fù)合隔膜組裝成超級(jí)電容器。

實(shí)施例12

一種可以耐受高溫的超級(jí)電容器，其包括能夠耐受高溫的電解液、電極片、集流體、外殼、隔膜。其中，電解液為1-乙基-3-甲基咪唑雙三氟甲基磺酰亞胺鹽，電極片按活性炭：導(dǎo)電碳黑：聚四氟乙烯＝85：5：10的重量百分比制備而得，集流體為涂碳鋁箔，外殼為鋁殼；隔膜按親水性氣相二氧化硅：聚四氟乙烯(ptfe)＝80：20的重量百分比制備，其具體操作過程包括以下步驟，其中份數(shù)均指重量份數(shù)：

1將80份比表面積為400m²/g、平均粒徑為30nm的親水性氣相二氧化硅加入到攪拌器中，再加入20份ptfe粉末，攪拌獲得混合物i；

2向混合物i中加入240份乙醇，攪拌得到混合物ii；

3將混合物ii滾壓得到復(fù)合隔膜。

4將復(fù)合隔膜在聚偏氟乙烯分散液中浸漬，使聚偏氟乙烯占主料總重2％，重復(fù)步驟3，獲得隔膜厚度為80μm，孔隙率為55％。

5利用1-乙基-3-甲基咪唑雙三氟甲基磺酰亞胺鹽，活性炭：導(dǎo)電碳黑：聚四氟乙烯＝85：5：10的重量百分比制備而得的電極片，涂碳鋁箔集流體，鋁外殼，復(fù)合隔膜組裝成超級(jí)電容器。

選取上述實(shí)施例制成的隔膜或超級(jí)電容進(jìn)行相關(guān)性能測(cè)試。圖1為實(shí)施例1中超級(jí)電容器單體在120℃，2a/g充放電電流密度，0-2.5v電壓范圍內(nèi)恒流充放電的電壓-時(shí)間曲線圖，可見9000圈以后超級(jí)電容器仍能保持正常的超級(jí)電容器應(yīng)該具備的三角形充放電曲線形狀。圖2為實(shí)施例1中超級(jí)電容器單體在120℃、2a/g電流密度測(cè)試條件下的比容量-循環(huán)次數(shù)圖，可以看出9000圈以后超級(jí)電容器的比容量仍保持穩(wěn)定。120℃下實(shí)施例1的循環(huán)伏安圖(圖3)和交流阻抗圖(圖4)也展示了良好的電容性能效果。圖5為實(shí)施例1中復(fù)合隔膜分別在室溫，80℃，120℃，160℃，200℃放置2小時(shí)之后的光學(xué)照片，即使將該復(fù)合隔膜在200℃放置2小時(shí)，其熱收縮率依然為0％，表現(xiàn)出極佳的熱穩(wěn)定性。圖6為whatman玻璃纖維隔膜和實(shí)施例2中隔膜尺寸對(duì)比的光學(xué)照片，玻璃纖維膜尺寸較小，機(jī)械強(qiáng)度差，柔性差，限制了其在大容量超級(jí)電容方面的應(yīng)用，本發(fā)明的隔膜能夠根據(jù)需要制成大尺寸任意形狀的隔膜材料。圖7為實(shí)施例8中隔膜在平鋪和彎曲狀態(tài)下的光學(xué)照片，可以看出本發(fā)明的隔膜具有良好的柔韌性。圖8為實(shí)施例9的隔膜表面形貌圖，可以看出無(wú)機(jī)納米顆粒之間的孔隙為離子傳輸提供了通道。圖9-10的隔膜截面形貌圖可以清晰地看出無(wú)機(jī)納米顆粒由拉成絲狀的聚四氟乙烯包裹起來，這不僅保持了納米顆粒之間的離子傳輸通道，同時(shí)保證了隔膜的機(jī)械強(qiáng)度。

以上所述僅為本發(fā)明創(chuàng)造的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本發(fā)明創(chuàng)造，凡在本發(fā)明創(chuàng)造的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明創(chuàng)造的保護(hù)范圍之內(nèi)。