[發明專利]一種高能量密度超級電容

在審

• 申請號: 201210287097.X
• 申請日: 2012-08-14
• 公開（公告）號: CN102820136A
• 公開（公告）日: 2012-12-12
• 發明（設計）人: 傅強;王學峰;劉杰
• 申請（專利權）人: 江蘇捷峰高科能源材料股份有限公司
• 主分類號: H01G9/058
• 分類號: H01G9/058;H01G9/155
• 代理公司: 南京蘇高專利商標事務所(普通合伙) 32204
• 代理人: 邱興天

1.一種高能量密度超級電容，包括正極、負極、隔膜和電解液，其特征在于：所述的正極由碳復合材料制備，所述的負極由鈦酸鋰碳納米復合材料制備；所述碳復合材料的組成成份包括：占碳復合材料總重0.5~10%的碳納米管，占碳復合材料總重75~95%的活性炭、碳纖維和石墨烯中的一種或幾種的混合，占碳復合材料總重4~20%的粘結劑；所述的鈦酸鋰碳納米復合材料的組成成份包括：占鈦酸鋰碳納米復合材料總重0.5~10%碳納米管，占鈦酸鋰碳納米復合材料總重75~95%的鈦酸鋰顆粒，占鈦酸鋰碳納米復合材料總重3~20%粘接劑。

2.根據權利要求1所述的高能量密度超級電容，其特征在于：所述的粘接劑包括但不限于聚偏四氟乙烯和聚四氟乙烯。

3.根據權利要求1所述的高能量密度超級電容，其特征在于：所述的電解液具有承受4.5?V及以上電壓的能力。

4.根據權利要求1所述的高能量密度超級電容，其特征在于：所述碳復合材料的組成成份包括：占碳復合材料總重2~8%的碳納米管，占碳復合材料總重80~90%的活性炭、碳纖維和石墨烯中的一種或幾種的混合，占碳復合材料總重8~18%的粘結劑。

5.根據權利要求1所述的高能量密度超級電容，其特征在于：所述的鈦酸鋰碳納米復合材料的組成成份包括：占鈦酸鋰碳納米復合材料總重2~8%碳納米管，占鈦酸鋰碳納米復合材料總重80~92%的鈦酸鋰顆粒，占鈦酸鋰碳納米復合材料總重6~18%的粘接劑。

6.根據權利要求1所述的高能量密度超級電容，其特征在于：所述正極的可承受電壓在4.5V及以上，負極的可承受電壓在1.5V及以上。

7.權利要求1中所述高能量密度超級電容的正極的制備方法，其特征在于：取碳納米管，以及活性炭、碳纖維和石墨烯中的一種或幾種的混合，在球磨機中球磨混合后，轉移到攪拌機中；在緩慢攪拌下，將10wt%PVDF的NMP溶液緩慢加入，將混合物攪拌均勻后，在鋁箔極片表面進行涂布；錕壓后，涂布厚度控制在50~200μm；涂布極片在真空條件下烘烤24h后轉移到干燥房中；涂布極片在模具中進行膜切，切片大小為60mm×140mm。

8.權利要求1中所述高能量密度超級電容的負極的制備方法，其特征在于：將鈦酸鋰顆粒和碳納米管攪拌混合，將10wt%PVDF的NMP溶液在攪拌下緩慢加入后，持續攪拌至形成均勻漿料；漿料放置2h后，在鋁箔表面進行涂布備用；錕壓后，材料厚度為20~50μm；涂布極片在真空條件下烘烤24h后轉移到干燥房中；涂布極片在模具中進行膜切，切片大小為50?mm×120mm。