一种超级电容器的制造方法

摘要

本发明公开了一种超级电容器的制造方法，包括步骤：S1，提供高聚物、纳米材料、三维多孔结构材料以及固化剂；S2，利用所述纳米材料以及三维多孔结构材料制得第一复合材料；S3，按预设质量比混合所述高聚物与所述固化剂，并分别注入到第一复合材料和三维多孔结构材料中，得到第二复合材料以及第三复合材料；S4，去除所述第二复合材料以及所述第三复合材料中的所述三维多孔结构材料，得到三维多孔电极以及多孔高聚物隔膜；S5，封装所述三维多孔电极以及所述多孔高聚物隔膜；其中，所述三维多孔电极中的纳米材料同时作为所述超级电容器的集流体和活性物质。

权利要求

1.一种超级电容器的制造方法，包括步骤：

S1，提供高聚物、纳米材料、三维多孔结构材料以及固化剂；

S2，利用所述纳米材料以及三维多孔结构材料制得第一复合材料；

S3，按预设质量比混合所述高聚物与所述固化剂，并分别注入到第一复合材料和三维多孔结构材料中，得到第二复合材料以及第三复合材料；

S4，去除所述第二复合材料以及所述第三复合材料中的所述三维多孔结构材料，得到三维多孔电极以及多孔高聚物隔膜；

S5，封装所述三维多孔电极以及所述多孔高聚物隔膜；

其中，所述三维多孔电极中的纳米材料同时作为所述超级电容器的集流体和活性物质。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤S2进一步包括：制备纳米材料的乙醇溶液或水溶液；

将包含纳米材料的乙醇溶液或水溶液，滴加到三维多孔结构材料，制得所述第一复合材料。

3.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，在步骤S3中，对注入所述高聚物与所述固化剂的第一复合材料和三维多孔结构材料，均分别进行真空处理、固化处理以及利用发射光谱仪、化学或机械去除表面高聚物。

4.如权利要求1-3任一项所述的方法，其特征在于，在步骤S3中，对按预设质量比混合的所述高聚物与所述固化剂，进行真空去除气泡处理。

5.如权利要求1-4任一项所述的方法，其特征在于，所述方法还包括步骤：制造高聚物基底。

6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，利用所述高聚物基底封装所述三维多孔电极以及所述多孔高聚物隔膜。

7.如权利要求1-6任一项所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：向封装后的所述三维多孔电极以及所述多孔高聚物隔膜中注射电解液。

8.如权利要求7所述的方法，其特征在于，在注射电解液后，利用所述高聚物和密封膜将注射口密封。

9.如权利要求1-8任一项所述的方法，其特征在于，所述预设质量比为8∶1-16∶1。

10.如权利要求1-9任一项所述的方法，其特征在于，所述高聚物为聚二甲基硅氧烷或者硅胶。

11.如权利要求1-10任一项所述的方法，其特征在于，所述纳米材料为碳纳米管。

12.如权利要求1-11任一项所述的方法，其特征在于，所述三维多孔结构材料为三维金属、金属化合物、多孔糖或多孔盐。

13.如权利要求1-12任一项所述的方法，其特征在于，所述方法还包括步骤：对所述三维金属进行预处理。

说明书

一种超级电容器的制造方法

技术领域

[0001] 本发明涉及超级电容器领域，具体涉及一种超级电容器的制造方法。

背景技术

[0002] 超级电容器具有功率密度高、充放电快速和循环寿命长的特点。尤其是一种能够可拉伸扭曲的超级电容器，非常适合于为可穿戴器件供能。

[0003] 现有技术中，主要采用三种方法制备上述可拉伸扭曲的超级电容器。第一种是将活性材料、导电添加剂和凝胶电解液混合制备可拉伸薄膜或纤维，进而制得超级电容器。但是这种方法制备的超级电容器机械稳定性差，而且其中的凝胶电解液在扭曲拉伸过程中会出现短路情况。第二种是将活性材料涂覆到可拉伸集流体上制备可拉伸电极，进而制得超级电容器。但是这种方法制备的超级电容器机械稳定性差，而且容易造成在扭曲拉伸过程中活性物质从集流体上脱落。第三种方法是将活性材料和硅胶等可拉伸高聚物混合制备可拉伸电极，进而制得超级电容器。但是这种方法制备的超级电容器中的活性物质大部分被包裹在高聚物中，容量非常低，且电极导电性较差，例如在Twistable and stretchable sandwich structured fiber for wearable sensors and supercapacitors(Nano Lett.2016，16，7677-7684)中公开的可拉伸和扭曲1000次的碳纳米管/硅胶纤维电容器容量仅为0.1mF cm-2。

[0004] 而且现有的可拉伸扭曲的超级电容器的工作电压一般小于1V，其能量密度低，也不能长时间在扭曲和拉伸情况下使用。

发明内容

[0005] 为了解决上述问题的至少一个方面，本发明的实施例提供一种超级电容器的制造方法，包括步骤：

[0006] S1，提供高聚物、纳米材料、三维多孔结构材料以及固化剂；

[0007] S2，利用所述纳米材料以及三维多孔结构材料制得第一复合材料；

[0008] S3，按预设质量比混合所述高聚物与所述固化剂，并分别注入到第一复合材料和三维多孔结构材料中，得到第二复合材料以及第三复合材料；

[0009] S4，去除所述第二复合材料以及所述第三复合材料中的所述三维多孔结构材料，得到三维多孔电极以及多孔高聚物隔膜；

[0010] S5，封装所述三维多孔电极以及所述多孔高聚物隔膜；

[0011] 其中，所述三维多孔电极中的纳米材料同时作为所述超级电容器的集流体和活性物质。

[0012] 进一步地，所述步骤S2进一步包括：

[0013] 制备纳米材料的乙醇溶液或水溶液；

[0014] 将所述包含纳米材料的乙醇溶液或水溶液，滴加到三维多孔结构材料，制得所述第一复合材料。

[0015] 进一步地，在步骤S3中，对注入所述高聚物与所述固化剂的第一复合材料和三维多孔结构材料，均分别进行真空处理、固化处理以及利用发射光谱仪、化学或机械去除表面高聚物。

[0016] 进一步地，在步骤S3中，对按预设质量比混合的所述高聚物与所述固化剂，进行真空去除气泡处理。

[0017] 进一步地，所述方法还包括步骤：

[0018] 制造高聚物基底。

[0019] 进一步地，利用所述高聚物基底封装所述三维多孔电极以及所述多孔高聚物隔膜。

[0020] 进一步地，所述方法还包括：

[0021] 向封装后的所述三维多孔电极以及所述多孔高聚物隔膜中注射电解液。

[0022] 进一步地，在注射电解液后，利用所述高聚物和密封膜将注射口密封。

[0023] 进一步地，所述预设质量比为8∶1-16∶1。

[0024] 进一步地，所述高聚物为聚二甲基硅氧烷或者硅胶。

[0025] 进一步地，所述纳米材料为碳纳米管。

[0026] 进一步地，所述三维多孔结构材料为三维金属、金属化合物、多孔糖或多孔盐。

[0027] 进一步地，所述方法还包括步骤：对所述三维金属进行预处理。

[0028] 与现有技术相比，本发明具有以下优点之一：

[0029] (1)将三维多孔电极中的纳米材料同时作为所述超级电容器的集流体和活性物质，具有超稳定结构，三维结构多孔电极在扭曲拉伸过程中可以有效保护活性物质。

[0030] (2)多孔高聚物隔膜保证在拉伸扭曲过程中超级电容器不出现短路问题。

[0031] (3)现有可拉伸超级电容器大都使用凝胶电解液，且电压较低，本发明提供的超级电容器使用有机或离子液体电解液增加工作电压，提高能量密度，例如本发明提供的可扭曲拉伸超级电容器的工作电压为3V。

[0032] (4)本发明制备的可拉伸扭曲的超级电容器具有超稳定机械性能，经过几十万个周期的扭曲和拉伸仍可以保持原有的电化学性能。

附图说明

[0033] 通过下文中参照附图对本发明所作的描述，本发明的其他目的和优点将显而易见，并可帮助对本发明有全面的理解。

[0034] 图1为本发明实施例提供的制作超级电容器的方法流程图；

[0035] 图2为本发明实施例1提供的制作3D CNT/PDMS电极的过程；

[0036] 图3-图12为本发明实施例1-5提供的超级电容器的机械性能和电化学性能示意图；以及

[0037] 图13-图17为本发明实施例2提供的超级电容器的性能示意图。

具体实施方式

[0038] 为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例的附图，对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本发明的一个实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的本发明的实施例，本领域普通技术人员在无需创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

[0039] 除非另外定义，本发明使用的技术术语或者科学术语应当为本发明所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。

[0040] 下面结合附图，对本发明的一些实施方式做详细说明。在不冲突的情况下，下述的实施例及实施例中的特征可以相互结合。

[0041] 如图1所示，本发明实施例提供的一种超级电容器的制造方法，可以包括步骤：

[0042] S1，提供高聚物、纳米材料、三维多孔结构材料以及固化剂。

[0043] 其中，高聚物可以为聚二甲基硅氧烷或者硅胶，还可以是其他柔性可拉伸的高聚物。纳米材料可以为碳纳米管。三维多孔结构材料可以为三维金属、金属化合物、多孔糖或多孔盐，例如三维金属可以是三维泡沫铜、三维泡沫镍，金属化合物可以是3D CuO、3D NiO。需要说明的是，当三维多孔结构材料采用三维泡沫铜或三维泡沫镍时，需要对其进行预处理，例如，切割、滚压、煅烧等等。金属化合物可以是通过三维金属经过预处理后得到的，例如对三维泡沫铜或泡沫镍高温煅烧即得到三维氧化铜和三维氧化镍，也可以直接采用现有的金属氧化物。具体预处理过程在下文结合具体实施例详细说明。

[0044] S2，利用所述纳米材料以及三维多孔结构材料制得第一复合材料。

[0045] 具体的，可以先制备包含纳米材料的乙醇溶液或水溶液，然后将包含纳米材料的乙醇溶液或水溶液，分多次滴加到三维多孔结构材料中，制得所述第一复合材料。

[0046] 其中，乙醇溶液或水溶液中纳米材料的含量可以是1mg/ml-6mg/ml，长度可以是5-100μm，直径可以是2-500nm。可以分10次、20次或30次将包含纳米材料的乙醇溶液或水溶液滴加到三维多孔结构材料。在制得的第一复合材料中纳米材料的密度可以是3mg/cm2、4mg/cm2或5mg/cm2。

[0047] S3，按预设质量比混合所述高聚物与所述固化剂，并分别注入到第一复合材料和三维多孔结构材料中，得到第二复合材料以及第三复合材料。

[0048] 具体的，可以按照质量比为8∶1-16∶1的比例混合高聚物与所述固化剂，并且在混合后，对混合物进行真空去除气泡处理。再将混合物分别注入到第一复合材料和三维多孔结构材料中，之后对注入混合物的第一复合材料和三维多孔结构材料分别进行真空处理、固化处理以及利用发射光谱仪(ICP)、化学或机械去除表面高聚物，具体处理过程在下文结合具体实施例详细说明。

[0049] S4，去除所述第二复合材料以及所述第三复合材料中的所述三维多孔结构材料，得到三维多孔电极以及多孔高聚物隔膜。

[0050] 具体的，可以利用水或5％的稀盐酸去除第二复合材料以及所述第三复合材料中的三维多孔结构材料。并且制得的所述三维多孔电极中的纳米材料可以同时作为所述超级电容器的集流体和活性物质。

[0051] S5，封装所述三维多孔电极以及所述多孔高聚物隔膜。

[0052] 具体的，可以先制造高聚物基底，再利用高聚物基底对所述三维多孔电极以及所述多孔高聚物隔膜进行封装。

[0053] 另外，可以通过注射器将电解液注射到封装后的结构中，利用注射器可以减小注射口。为了对注射口进行封装，可以在注射电解液后，利用所述高聚物和密封膜将注射口密封。电解液可以是LiCl或者1-乙基-3-甲基四氟硼基咪唑。

[0054] 在本实施例中，可以在利用高聚物和固化剂得到的混合物上旋涂1mm厚的高聚物，然后经过固化得到高聚物基底。

[0055] 下面结合具体的实施例，详细说明如何制备超级电容器。

[0056] 实施例1

[0057] 在本实施例中，三维多孔结构材料采用三维泡沫铜，纳米材料采用碳纳米管(CNTs)，高聚物采用聚二甲基硅氧烷(PDMS)，电解液采用1-乙基-3-甲基四氟硼基咪唑。具体制作超级电容器的过程如下。

[0058] 图2示出了3D CNT/PDMS电极的制备过程，在本实施例中，首先将泡沫铜切割成宽1cm、长10cm，并滚压成1mm厚，以得到理想厚度和大小的3D Cu(三维多孔结构)，然后经过无水乙醇、5％的稀盐酸、去离子水洗涤后，并在3mol/L的氢氧化钠和0.1mol/L的过硫酸铵混合溶液中生长氢氧化铜纳米线，然后在温度为80℃的真空下干燥48h，得到3D Cu/Cu(OH)2。
接着将3D Cu/Cu(OH)2放入管式炉中，并在600℃的空气中煅烧6h，得到3D CuO。然后利用长度为10-30μm，直径为2nm～500nm的CNTs制备2mg/ml的CNTs的乙醇溶液，并分20次滴加到3D CuO上，以获得5mg/cm2的3D CNT/CuO。接着将PDMS和固化剂按照质量比10∶1混合好，然后在真空条件下除去气泡，并灌注到3D CNT/CuO和3D CuO中，得到的产物分别在经过真空处理
10h以及在80℃下固化10h，最终得到3D CuO/CNT/PDMS和CuO/PDMS。接着利用ICP(SENTECH/SI 500，Germany)分别刻蚀除去3D CuO/CNT/PDMS和3D CuO/PDMS表面的PDMS，以及利用5％稀盐酸除去二者的3D CuO，最终得到3D CNT/PDMS电极和多孔PDMS隔膜。接下来，制备PDMS基底。将PDMS和固化剂按照质量比10∶1配好，然后在真空条件下除去气泡，然后将得到的产物旋涂1mm厚PDMS，最后在80℃温度下固化10h，制得PDMS基底。最后，利用PDMS基底将3D CNT/PDMS电极、多孔PDMS隔膜封装，并通过注射器将1-乙基-3-甲基四氟硼基咪唑注入封好的电容器中，再利用PDMS和密封带将注射口密封，即可得到可拉伸扭曲的超级电容器。

[0059] 下面结合图3-图12说明实施例1中的超级电容器通过拉力机测试的机械和力学性能，以及通过电化学工作站测试的电化学性能。

[0060] 图3示出了3D CNT/PDMS的扫描电镜图，从图中可以看出CNT均匀嵌入了多孔PDMS电极中。

[0061] 图4示出了3D CNT/PDMS的面扫描图。从图中可看出Si、C、O均匀分布，说明PDMS均匀包裹在CNT的表面。

[0062] 图5示出了3D CNT/PDMS的透射电镜图。从图中可以看出CNT表面包裹一层聚合物。

[0063] 图6示出了3D CNT/PDMS的XRD图。从图中可以看出制备的3D CNT/PDMS中包含CNT的XRD峰，没有其它杂质。

[0064] 图7示出了3D CNT/PDMS在不同拉伸长度下对应的电阻和电阻率图。从图中可以看出将3D CNT/PDMS拉伸到100％过程中，3D CNT/PDMS的电阻和电阻率保持稳定。

[0065] 图8示出了3D CNT/PDMS电极、超级电容器、多孔PDMS隔膜以及PDMS基底的拉伸-拉力曲线图。从图中可以看出可以将3D CNT/PDMS电极拉伸到180％、可以将超级电容器器件拉伸到130％、可以将多孔PDMS隔膜拉伸到165％以及可以将PDMS基底拉伸到220％。

[0066] 图9示出了超级电容器利用离子液体的电解液时的充放电曲线。从图中可以看出超级电容器在不同电流密度下充放电都具有较好的性能。

[0067] 图10示出了超级电容器采用离子液体的电解液时，在拉伸60％时以及在扭曲180°和拉伸40％时的容量维持曲线。从图中可以看出超级电容器在拉伸和扭曲状态下均可以保持较好的稳定性。

[0068] 图11示出了超级电容器采用离子液体的电解液时，在不同拉伸状态下的CV曲线。从图中可以看出超级电容器在不同拉伸和扭曲条件下，均比较稳定。需要说明的是，超级电容器除了在拉伸100％外，其在其他拉伸和扭曲条件下性能没有变化，曲线是重合的。

[0069] 图12示出了超级电容器采用离子液体的电解液时的阻抗曲线。从图中可以看出超级电容器可以具有较小的内阻。

[0070] 实施例2

[0071] 在本实施例中，三维多孔结构材料采用三维泡沫铜，纳米材料采用碳纳米管(CNTs)，高聚物采用聚二甲基硅氧烷(PDMS)，电解液采用LiCl。本实施例与实施例1的区别只在于采用不同的电解液，其他制作过程相同，此处就不再赘述。机械性能和电化学性能测试结果参照图3-图12。

[0072] 下面结合图13-图17说明本实施例提供的超级电容器的性能。

[0073] 图13示出了3D CNT/PDMS电极在120000次拉伸40％且扭曲180°时每次对应的电阻。从图中可以看出在长时间拉伸和扭曲条件下，3D CNT/PDMS的电阻变化较小。需要说明的是，图13示出的是两个电极同时测试的结果示意图，每一个电极都是在同时扭曲180°并且拉伸40％的条件下测试的电阻变化。

[0074] 图14示出了3D CNT/PDMS电极在拉伸40％和扭曲180°总共120000次后的CV曲线。图中可以看出在不同扫描速度下，CV具有相似的形状，说明3D CNT/PDMS具有较好的倍率性能。

[0075] 图15示出了3D CNT/PDMS电极在拉伸40％和扭曲180°总共120000次后再充放电5000次的结果示意图。从图中可以看出3D CNT/PDMS在长时间扭曲拉伸后，循环性能仍然稳定。

[0076] 图16(a)示出了采用氯化锂电解液的四个超级电容器点亮LED灯的照片，四个超级电容器从左到右依次编号为器件1、器件2、器件3以及器件4。图16(b)示出了采用氯化锂电解液的四个超级电容器在串联后在不同扫描速度下的CV曲线。图16(c)示出了在串并联不同数量的超级电容器时，电压随时间的变化示意图。从图可以看出当四个超级电容器串联时，电压峰值最大，而且将器件1和器件2并联后的电压随时间的变化曲线与将器件3和器件4并联后的电压随时间的变化曲线基本重合，四个超级电容器单独的电压随时间的变化曲线基本重合，且并联的2个超级电容器的电压峰值与单独一个超级电容器的电压峰值近似。
由此可见超级电容器可以进行串并联应用。

[0077] 图17(a)示出了采用氯化锂电解液四个超级电容器串联后，穿戴在手上的照片。图17(b)示出了四个超级电容器串联并穿戴在手上后可以点亮LED灯的照片。图17(c)则示出了在正常拿起物体时的照片。并且在拿起物体时，通过电化学工作站测试了超级电容器的性能，发现其性能并没有改变，因此本发明实施例提供的超级电容器可以用于可穿戴器件，并保持稳定的电化学性能。

[0078] 实施例3

[0079] 在本实施例中，三维多孔结构材料采用三维泡沫镍，纳米材料采用碳纳米管(CNTs)，高聚物采用聚二甲基硅氧烷(PDMS)，电解液采用1-乙基-3-甲基四氟硼基咪唑。具体制作超级电容器的过程如下。

[0080] 在本实施例中，首先将泡沫镍切割成宽2cm、长20cm，并滚压成2mm厚，以得到理想厚度和大小的3D Ni(三维多孔结构)，并在800℃的空气中煅烧6h，得到3D NiO。然后利用长度为10-30μm，直径为2nm～500nm的CNTs制备3mg/ml的CNTs的乙醇溶液，并分20次滴加到3D NiO上，以获得4mg/cm2的3D CNT/NiO。接着将PDMS和固化剂按照质量比10∶1混合好，然后在真空条件下除去气泡，并灌注到3D CNT/NiO和3D NiO中，得到的产物分别在经过真空处理10h以及在80℃下固化10h，最终得到3D NiO/CNT/PDMS和NiO/PDMS。接着利用ICP(SENTECH/SI 500，Germany)分别刻蚀除去3D NiO/CNT/PDMS和3D NiO/PDMS表面的PDMS，以及利用5％稀盐酸除去二者的3D NiO，最终得到3D CNT/PDMS电极和多孔PDMS隔膜。接下来，制备PDMS基底。将PDMS和固化剂按照质量比10∶1配好，然后在真空条件下除去气泡，然后将得到的产物旋涂1mm厚PDMS，最后在80℃温度下固化10h，制得PDMS基底。最后，利用PDMS基底将3D CNT/PDMS电极、多孔PDMS隔膜封装，并通过注射器将1-乙基-3-甲基四氟硼基咪唑注入封好的电容器中，再利用PDMS和密封带将注射口密封，即可得到可拉伸扭曲的超级电容器。机械性能和电化学性能测试结果参照图3-图12。

[0081] 实施例4

[0082] 在本实施例中，三维多孔结构材料采用多孔糖，纳米材料采用碳纳米管(CNTs)，高聚物采用聚二甲基硅氧烷(PDMS)，电解液采用LiCl。具体制作超级电容器的过程如下。

[0083] 利用长度为5-10μm，直径为2nm～500nm的CNTs制备1mg/ml的CNTs的乙醇溶液，并分30次滴加到多孔糖上，以获得3mg/cm2的3D CNT/糖。接着将PDMS和固化剂按照质量比10∶1混合好，然后在真空条件下除去气泡，并灌注到3D CNT/糖，得到的产物在经过真空处理
10h以及在80℃下固化10h，最终得到3D糖/CNT/PDMS。接着利用ICP(SENTECH/SI 500，Germany)刻蚀除去3D糖/CNT/PDMS表面的PDMS，以及利用水除去3D糖，最终得到3D CNT/PDMS电极。接下来，利用实施例1提供的方法制备多孔PDMS隔膜和PDMS基底，最后，利用PDMS基底将3D CNT/PDMS电极、多孔PDMS隔膜封装，并通过注射器将LiCl水溶液注入封好的电容器中，再利用PDMS和密封带将注射口密封，即可得到可拉伸扭曲的超级电容器。机械性能和电化学性能测试结果参照图3-图12。

[0084] 实施例5

[0085] 在本实施例中，三维多孔结构材料采用多孔盐，纳米材料采用碳纳米管(CNTs)，高聚物采用聚二甲基硅氧烷(PDMS)，电解液采用LiCl。具体制作超级电容器的过程如下。

[0086] 利用长度为20-100μm，直径为2nm～500nm的CNTs制备6mg/ml的CNTs的乙醇溶液，并分10次滴加到多孔盐(例如氯化锂、氯化钠等等)上，以获得3mg/cm2的3D CNT/盐。接着将PDMS和固化剂按照质量比10∶1混合好，然后在真空条件下除去气泡，并灌注到3D CNT/盐，得到的产物在经过真空处理10h以及在80℃下固化10h，最终得到3D盐/CNT/PDMS。接着利用ICP(SENTECH/SI 500，Germany)刻蚀除去3D盐/CNT/PDMS表面的PDMS，以及利用水除去3D盐，最终得到3D CNT/PDMS电极。接下来，利用实施例1提供的方法制备多孔PDMS隔膜和PDMS基底，最后，利用PDMS基底将3D CNT/PDMS电极、多孔PDMS隔膜封装，并通过注射器将LiCl水溶液注入封好的电容器中，再利用PDMS和密封带将注射口密封，即可得到可拉伸扭曲的超级电容器。机械性能和电化学性能测试结果参照图3-图12。

[0087] 需要说明的是，在实施例1和实施例2中的氢氧化钠和过硫酸铵可以利用氢氧化钾和过硫酸钠代替，实施例1-3中的煅烧温度可以为300-1600℃，实施例1-5中的固化温度可以是60-200℃，PDMS还可以通过具有柔性可拉伸性能的高聚物硅胶代替，还可以利用化学或机械力去除表面的PDMS。而且为了提高3D CNT/PDMS电极的面容量，可以通过化学生长或电化学沉积等方法在CNT上生长氧化钌、氧化锰、氧化钒或者氧化镍等活性材料，还可以生长聚苯胺、聚吡咯等聚合物赝电容活性材料。另外，在进行封装可以使用现有技术进行封装，电解液也可以为现有电容器使用的电解液。

[0088] 与现有技术相比，本发明的实施例具有以下一个或多个优点：

[0089] (1)将三维多孔电极中的纳米材料同时作为所述超级电容器的集流体和活性物质，具有超稳定结构，三维结构多孔电极在扭曲拉伸过程中可以有效保护活性物质。

[0090] (2)多孔高聚物隔膜保证在拉伸扭曲过程中超级电容器不出现短路问题。

[0091] (3)现有可拉伸超级电容器大都使用凝胶电解液，且电压较低，本发明提供的超级电容器使用有机或离子液体电解液增加工作电压，提高能量密度，例如本发明提供的可扭曲拉伸超级电容器的工作电压为3V。

[0092] (4)本发明制备的可拉伸扭曲的超级电容器具有超稳定机械性能，经过几十万个周期的扭曲和拉伸仍可以保持原有的电化学性能。

[0093] 对于本发明的实施例，还需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明的实施例及实施例中的特征可以相互组合以得到新的实施例。

[0094] 最后应说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围。