1.一种可拉伸平面微型超级电容器(S‑MSCs)的制备方法,该S‑MSCs包括可拉伸基材、高导电集流器、电极材料、凝胶电解质和可拉伸封装材料,其特征在于该方法包括以下步骤:
S1、静电纺丝制备可拉伸纳米纤维膜制备纺丝液,静电纺丝制备得到可拉伸纳米纤维膜,作为S‑MSCs的可拉伸基材;所述纺丝液由热塑性聚氨酯弹性体(TPU)和二甲基甲酰胺(DMF)混合而成,其中TPU 的质量分数为
5wt%‑30wt%;
S2、图案化自愈合集流器
用表面活性剂/生物大分子分散液态金属, 得到分散稳定性良好的导电分散体,借助掩膜辅助(根据储能器件设计要求进行定制)使其图案化得到自愈合集流器;
S3、掩膜辅助制备非对称电极
制备出赝电容和双电层电容特性的正、负极材料分散体,采用掩膜辅助的方法,通过调节分散体的浓度,在自愈合集流器顶部进行精准抽滤,得到非对称电极的储能器件(S‑MSCs);
S4、凝胶电解质涂覆及S‑MSCs封装在叉指图案上涂覆凝胶电解质,用可拉伸封装材料对得到的S‑MSCs进行封装,得到密封的平面叉指型S‑MSCs。
2.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于:所述可拉伸纳米纤维膜的厚度为0.2‑
1.2 mm。
3.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于步骤S1、静电纺丝条件是:纺丝速度为
0.7mL/h‑3.0mL/h,纺丝电压为10 kV‑30 kV, 纺丝温度为0℃‑40℃。
4.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于:步骤S1中纺丝时间为3‑10h。
5.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于:所述表面活性剂/生物大分子选自丝素(SF)、海藻酸钠、瓜尔胶、明胶、羧甲基纤维素(CMC)、羧甲基淀粉、醋酸淀粉、壳聚糖、聚氧化乙烯(PEO)、十二烷基硫酸钠(SDS)或曲拉通x‑100中的一种或几种。
6.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于:所述液态金属为镓铟合金、镓锡合金、镓铟锡合金、镓锌合金、铝锂合金、钠钾合金、镓铷合金或镓铯合金中的一种或几种。
7.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于:所述赝电容材料为金属氧化物和导电聚合物两大类,金属氧化物为铁(Fe)、锌(Zn)、 钒(V)、镍(Ni)、钴(Co)、钼(Mo)或锰(Mn)的氧化物中的一种或几种;导电聚合物为聚苯胺(PANI)、聚吡咯(PPy)或聚噻吩中的一种或几种;
双电层电容材料为活性炭(AC)、碳纳米管(CNT)、电化学剥离石墨烯、氧化石墨烯、还原氧化石墨烯或石墨烯气凝胶中的一种或几种。
8.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于:步骤S2和步骤S3中所述分散体的溶剂为去离子水(DI)、乙醇、乙二醇、二甲基甲酰胺(DMF)和异丙醇中的一种或几种。
9.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于:步骤S4中所述可拉伸封装材料为PDMS膜。
10.一种权利要求1所述的制备方法制得的可拉伸平面微型超级电容器(S‑MSCs)。