[發明專利]大容量鉭電容器陰極片及制備方法

有效

• 申請號: 201210056269.2
• 申請日: 2012-03-06
• 公開（公告）號: CN102592844A
• 公開（公告）日: 2012-07-18
• 發明（設計）人: 鄭恩華;張維鋒;周祥美
• 申請（專利權）人: 昆明貴容電子材料有限公司
• 主分類號: H01G9/058
• 分類號: H01G9/058
• 代理公司: 昆明合眾智信知識產權事務所 53113
• 代理人: 張媛德;范嚴生

技術領域

本發明屬于超級電容器領域，具體涉及一種新型超小型大容量鉭電容器陰極片及其制備方法。

技術背景

超小型大容量鉭電容器是由鉭陽極、Ta₂O₅?介質、硫酸電解質和鉭基RuＯ₂涂層陰極組成的高能量密度電容器，它是一種結合了電解電容器和電化學電容器優點的新型電容器,?具有體積小、工作電壓高、交流特性好、能量密度高、電容量大、高比能量、高比功率、快速充放電能力強、長循環壽命等優點的儲能器件，在移動通訊、信息技術、電動汽車、電力、航空航天等方面具有廣闊的應用前景。

目前，超小型大容量鉭電容器陰極片是RuO₂/Ta陰極片，制備方法主要有三種：1、在Ta基片上涂覆RuCl₃·xH₂O?醇類溶液并經250℃以上熱分解處理制備RuO₂/Ta陰極片，該方法工藝簡單、成本低，已在生產中廣泛采用，缺點是RuＯ₂涂層與Ta基片結合力較差，成本高；2、以Ta基片為陽極或陰極，在RuCl₃·xH₂O溶液中電沉積制備RuO₂/Ta陰極片，該法工藝可控性較差，難于大批量生產，還未在生產中應用；3、?采用溶膠-凝膠法制備超細RuO₂粉體、參入粘接劑制成漿料涂敷到鉭基片上制備RuO₂/Ta陰極片，該法工藝復雜、RuO₂涂層厚、成本高、且結合力差，也未在生產中應用。RuO₂/Ta陰極片由于涂層是純氧化釕，價格貴，因此制備低成本Ta基RuO₂復合涂層陰極片是實現超小型大容量Ta電容器低成本化急需解決的關鍵技術。文獻報道了采用RuCl₃·xH₂O?、TiCl₃·xH₂O、SnCl₄·xH₂O前驅體制備RuO₂-TiO₂、RuO₂-SnO₂超細粉體后加入粘接劑在石墨基片上制備RuO₂-TiO₂、RuO₂-SnO₂復合涂層，但不適于作鉭電容器陰極片。

發明內容

本發明的目的在于針對上述現有技術存在的缺陷，提供一種顯著節約貴金屬Ru的大容量鉭電容器陰極片，本發明的另一目的是提供一種成本低、制備工藝簡單易控、生產設備簡單、容易實現工業化的新型超小型大容量鉭電容器鉭（鈦）基RuO₂復合涂層的大容量鉭電容器陰極片的制備方法。

本發明所述大容量鉭電容器陰極片，為鉭（鈦）基RuO₂復合涂層陰極片，是由質量百分含量為40-70%RuO₂、15-50%TiO₂、10-20%Ta₂O₅組成復合涂層、用0.05-0.1毫米厚度的Ta?或Ti片為基片構成的RuO₂-TiO₂-Ta₂O₅/Ta或Ti陰極片。

本發明所述的大容量鉭電容器陰極片的制備方法，其步驟為：

A、RuO₂-Ta₂O₅凝膠粉制備

a、8-12%?RuO₄溶液制備：用RuCl₃·xH₂O?為原料，經氧化蒸出RuO₄，然后用水吸收得到RuO₄含量為8-12%的溶液；