欢迎来到知嘟嘟! 联系电话:13095918853 卖家免费入驻,海量在线求购! 卖家免费入驻,海量在线求购!
知嘟嘟
我要发布
联系电话:13095918853
知嘟嘟经纪人
收藏
专利号: 2020101930253
申请人: 天津理工大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 基本电气元件
更新日期:2024-01-05
缴费截止日期: 暂无
价格&联系人
年费信息
委托购买

摘要:

权利要求书:

1.一种对称杂化超级电容器,其特征在于,该对称杂化超级电容器的正极和负极的电极材料均是碳材料与中间价态过渡金属化合物的复合材料,所述对称杂化超级电容器的电解液为碱性电解液。

2.根据权利要求1所述的对称杂化超级电容器,其特征在于,所述碳材料与中间价态过渡金属化合物的复合材料中中间价态过渡金属化合物的质量占比为5-60wt%,优选为10-

30wt%。

3.根据权利要求2所述的对称杂化超级电容器,其特征在于,所述中间价态过渡金属化合物为中间价态过渡金属的氧化物和/或氢氧化物,过渡金属为Mn、Fe、Co和Ni中的一种或几种;

所述中间价态过渡金属Mn的氧化物为Mn2O3、氢氧化物为MnOOH;中间价态过渡金属Fe的氧化物为Fe3O4、氢氧化物为Fe(OH)2;中间价态过渡金属Co的氧化物为CoO、氢氧化物为Co(OH)2;中间价态过渡金属Ni的氧化物为NiO、氢氧化物为Ni(OH)2。

4.根据权利要求3所述的对称杂化超级电容器,其特征在于,所述碳材料为活性碳、碳纳米管、石墨烯、碳纤维、碳布、石墨炔、碳纳米洋葱、石墨和碳气凝胶中的一种以及任意两种及以上的混合物。

5.根据权利要求1~4中任意一项所述的对称杂化超级电容器,其特征在于,所述碱性电解液的电解质为KOH、NaOH和LiOH中的一种或一种以上,优选为KOH,所述碱性电解液中电解质的浓度在0.001mol/L以上,优选为1mol/L以上。

6.如权利要求1~5中任意一项所述碳材料与中间价态过渡金属化合物的复合材料的获得方法,其特征在于,所述获得方法为a或b:a、由碳材料与中间价态过渡金属化合物通过原位生长复合方式获得碳材料与中间价态过渡金属化合物的复合材料,或是通过机械混合方式获得碳材料与中间价态过渡金属化合物的复合材料;

b、使碳材料与非中间价态过渡金属化合物或单质先通过原位生长复合或机械混合,再经过电极活化即可,其中,非中间价态过渡金属化合物为低价态过渡金属化合物或高价态过渡金属化合物。

7.根据权利要求6所述的的获得方法,其特征在于,所述电极活化为将低价态过渡金属化合物或单质经电化学氧化为中间价态过渡金属化合物,或是将高价态过渡金属化合物经电化学还原为中间价态过渡金属化合物;

低价态过渡金属化合物或单质为过渡金属Mn、Fe、Co或Ni的低价态化合物或单质,过渡金属Mn、Fe、Co和Ni的低价态化合物或单质为分别依次为MnO、FeO、Co单质和Ni单质;

所述高价态过渡金属化合物为过渡金属Mn、Fe、Co或Ni的高价态化合物,其中,Mn的高价态化合物为MnO2,Fe的高价态化合物为Fe2O3或FeOOH,Co的高价态化合物为Co3O4、Co(OH)3或CoOOH,Ni的高价态化合物为Ni3O4、Ni(OH)3或NiOOH。

8.根据权利要求6所述的的获得方法,其特征在于,所述电极活化为可以改变电极电位的电化学过程,可以是循环伏安法、线性扫描伏安法、恒流充放电法、计时电位法或计时电量法,优选为循环伏安法。

9.如权利要求1~5中任意一项所述对称杂化超级电容器的正极和/或负极的获得方法,其特征在于,该获得方法为方法1~方法6中的一种:方法1、将碳材料和中间价态过渡金属化合物混合,涂覆于导电基底的表面;

方法2、将碳材料和第一物质混合,涂覆于导电基底的表面,电极活化以使所述第一物质被电化学氧化为中间价态过渡金属化合物,其中,所述第一物质为低价态过渡金属化合物或单质;

方法3、将碳材料和高价态过渡金属化合物混合,涂覆于导电基底的表面,电极活化以使所述高价态过渡金属化合物被电化学还原为中间价态过渡金属化合物;

方法4、先在碳材料上原位生长中间价态过渡金属化合物,再涂覆在导电基底上;

方法5、先在碳材料上原位生长低价态过渡金属化合物或单质,再涂覆在导电基底上,电极活化以使所述低价态过渡金属化合物或单质被电化学氧化为中间价态过渡金属化合物;

方法6、先在碳材料上原位生长高价态过渡金属化合物,再涂覆在导电基底上,电极活化以使所述高价态过渡金属化合物被电化学还原为中间价态过渡金属化合物。

10.根据权利要求9所述的获得方法,其特征在于,所述涂覆的实现方式为:将待涂覆材料与粘结剂混合,得到浆料,将所述浆料铺展均匀。