[發明專利]一種高分散、高活性水合二氧化釕電極材料制備方法

無效

• 申請號: 201210437938.0
• 申請日: 2012-11-06
• 公開（公告）號: CN102923797A
• 公開（公告）日: 2013-02-13
• 發明（設計）人: 張熙貴;華黎;安仲勛;楊恩東;虞嘉菲
• 申請（專利權）人: 上海奧威科技開發有限公司
• 主分類號: C01G55/00
• 分類號: C01G55/00;H01G9/042
• 代理公司: 北京連和連知識產權代理有限公司 11278
• 代理人: 王光輝

技術領域

本發明涉及化學電源領域，特別地涉及一種高分散、高活性水合二氧化釕電化學電極材料制備方法。

背景技術

隨著各國政府對新能源及相關功能材料的重視，越來越多的研究者和機構開始重視超級電容器(Supercapacitor,?Ultracapacitor)的發展，其主要原因在于，作為一種新型電化學儲能器件，超級電容器結合了傳統物理電容器與化學電池的優點，一方面，相對于物理電容器，它有更高的能量密度，靜電容量能達數百甚至上千法拉；另一方面，相比電池，它有更高的功率密度和超長的循環壽命。因此，在新能源領域，超級電容器的未來前景被廣泛看好。

按照儲能原理的不同，超級電容器一般分為兩大類：一類是基于電極/電解質界面電荷分離所形成的電雙層（Electrical?Double?Layer）原理儲能，另一類是基于電極表面快速的氧化還原反應所產生的法拉第“準電容”原理儲能。按照電極構造分類不同，超級電容器又可分為對稱型(Symmetric)和非對稱型(Asymmetric；也稱混合型，Hybrid)兩類，前者以活性碳-活性碳(CC)最為常見，最典型的例子為美國Maxwell公司的產品，后者以活性碳-金屬氧化物(CMO)最為常見，典型的例子為活性碳-氧化鎳(CNiO)和氧化鉭-二氧化釕(TaRuO)。其中，水合二氧化釕(RuO₂.xH₂O)具有極高的比電容(比活性碳大1倍以上)和金屬一般的導電性，因此，在軍事航天等國防和特定領域具有重要應用，特別是陽極為五氧化二鉭、陰極為水合二氧化釕構成的混合型超級電容器，因其具有優異的頻率響應特性和高低溫穩定性而在國防領域獨霸天下。

在已有的技術中，作為鉭釕超級電容器的核心部件，水合二氧化釕材料的制備主要有3種[尹斌傳，郭麗等.?超級電容器氧化釕電極材料的研究進展.電源技術,?2006,130(6):436-438]，一種是直接熱分解，其優點是制備工藝簡單，但缺點是比電容較低(一般小于380F/g)；另一種是膠體法，即反應在膠體環境中進行，所得的比電容較高；還有一種方法就是電化學法，但電化學法制備工藝較為復雜，且不易大規模制備。目前，改進的膠體法(即溶膠凝膠方法)由于制備方法相對簡單、所需設備及控制條件較少，且容易大規模制備而被廣泛采用。但該方法存在的主要技術問題是產品顆粒較大(一般大于5μm)，分散性不好，這意味著部分物質不能發揮其活性功能，導致二氧化釕的用量增加，由于釕是貴金屬元素，從成本方面考慮，需要從技術上進一步加以解決。而目前尚未有相關的技術出現。

發明內容

本發明的目的在于克服現有技術中的不足，提出一種高分散、高活性水合二氧化釕電化學電極材料制備方法。

本發明提出一種高分散、高活性水合二氧化釕電極材料制備方法，其特征在于包括如下步驟：

1）?在制備水合二氧化釕的反應合成體系中，加入一定劑量陰離子表面活性劑；?

2）?嚴格控制合成體系反應前的PH值和溫度；

3）?加入反應物；

4）?減壓水洗過濾，干燥，燒結，球磨。

其中，所述制備水合二氧化釕的反應合成體系是三氯化釕與碳酸氫銨或碳酸銨或碳酸氫鈉或碳酸鈉的反應合成體系。

其中，所述陰離子表面活性劑為十二醇硫酸鈉、十二烷基苯磺酸納、雷米邦A、乙酸基十二烷基磺酸鈉、月桂酰基甲胺乙酸鈉、烷基聚氧乙烯醚硫酸鈉中的一種或幾種。

其中，所述陰離子表面活性劑的加入量為0.05%-5.0%質量百分比。

其中，所述PH值在5.5-8.5之間。

其中，所述反應溫度在-20-60℃之間。，?

相對于現有技術，本發明制備的水合二氧化釕電極具有更高的分散性和比電容，可廣泛應用于國防及民用等化學儲能領域。

具體實施方式

下面結合具體實施例詳細說明本發明的技術方案。

實施例1：