一种具有负泊松比特性仿橡树叶结构的超级电容器

技术特征：
1.一种具有负泊松比特性仿橡树叶结构的超级电容器，其特征在于，包括上下层的柔性电极和中间电介质层；所述的柔性电极包括集流体层、活性材料层和柔性基底层；所述的集流体层通过丝网印刷的方式印刷在柔性基底层上，用于汇集活性材料层产生的电流；所述的活性材料层通过丝网印刷的方式印刷在集流体层上，用于吸附移动的离子；所述的集流体层和活性材料层为负泊松比结构，该负泊松比结构仿照橡树叶的形状，由四个橡树叶单元和四个嵌入单元组成；所述的橡树叶单元和嵌入单元相互连接，每个嵌入单元通过两个或四个橡树叶单元与其他的嵌入单元相连接；所述的嵌入单元由一个长度为4～4.5mm，宽度为1.5～2mm的矩形组成，每个嵌入单元的长边间的距离为5～5.5mm，短边间的距离为2.5～3mm；所述的橡树叶单元的曲线高2.5～2.75mm，宽0.175～0.2mm，用于降低峰值应力，提高拉伸率。2.根据权利要求1所述的一种具有负泊松比特性仿橡树叶结构的超级电容器，其特征在于，所述的中间电介质层由凝胶电解质构成，厚度为0.25～0.35mm；所述的凝胶电解质由磷酸h3po4、聚乙烯醇pva和去离子水按照1：1：10的比例混合组成；所述的集流体层，厚度为0.05～0.1mm，采用导电银浆构成；所述的活性材料层由碳纳米管和氧化石墨烯按照1：1的比例混合组成，厚度为0.1～0.2mm；所述的柔性基底层，厚度为0.1～0.125mm，采用聚氨酯(tpu)薄膜。

技术总结
本发明涉及一种具有负泊松比特性仿橡树叶结构的超级电容器，属于柔性电子技术领域。包括上下层的柔性电极和中间电介质层；所述的柔性电极包括集流体层、活性材料层和柔性基底层；所述的集流体层和活性材料层为负泊松比结构，该负泊松比结构仿照橡树叶的形状，由四个橡树叶单元和四个嵌入单元组成。橡树叶单元为超级电容器提供了较大的拉伸变形量，负泊松比结构又为超级电容器提供了较强的抗拉特性，减小了拉应力，防止电极层的脱落与裂纹的产生。本发明的电极结构新颖，具有非常高的拉伸形变能力，同时在承受拉、压、弯曲、扭曲等各种形变下，电极所受的应力较小，使得本发明具备较强的机械性能和循环稳定性。的机械性能和循环稳定性。的机械性能和循环稳定性。


技术研发人员：李阳 徐健鑫 侯琪 王锐 郎天鸿 崔博文
受保护的技术使用者：东北电力大学
技术研发日：2022.08.21
技术公布日：2022/11/22