[發(fā)明專利]一種雙電層電容器電極材料及其制備方法

有效

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• 申請日: 2013-06-13
• 公開（公告）號: CN103310994A
• 公開（公告）日: 2013-09-18
• 發(fā)明（設計）人: 彭偉;袁益;劉建清
• 申請（專利權）人: 株洲日望電子科技股份有限公司
• 主分類號: H01G11/30
• 分類號: H01G11/30;H01G11/46;H01G11/86
• 代理公司: 上海碩力知識產權代理事務所 31251
• 代理人: 王法男

1.一種雙電層電容器電極材料，所述的雙電層電容器電極材料為高能鉭混合電容器陰極片，為以鉭基二氧化釕（RuO₂）為基體的復合材料陰極片；所述復合材料陰極片包括基礎鉭片，在鉭片的表面覆蓋有一層由氧化釕和氧化鉭與其它金屬氧化物混合形成的多種金屬氧化物層。

2.如權利要求1所述的雙電層電容器電極材料，其特征在于，所述的多種金屬氧化物層是氧化釕、氧化鉭和活性炭與氧化銅、氧化鉀、氧化錳中一種以上多金屬氧化物混合的，且通過化學浸漬處理所形成的多金屬氧化物層。

3.如權利要求2所述的雙電層電容器電極材料，其特征在于，所述的氧化銅、氧化鉀、氧化錳的含量比為任意比例，最佳比例是氧化銅、氧化鉀、氧化錳的比為2：1：0.5。

4.如權利要求3所述的雙電層電容器電極材料，其特征在于，所述的多種金屬氧化物層的材料質量百分含量為：氧化釕48%~88%，氧化鉭10%~50%，活性炭1%~4%；氧化銅、氧化錳、氧化鉀中的一種或多種金屬氧化物1%~5%，應理解的是，本發(fā)明所述高能鉭混合電容器陰極片含有氧化銅、氧化鉀、氧化錳中的一種或多種金屬氧化物，一種或多種金屬氧化物之間的配比不作要求，各組分總量為100%，用厚度為0.05mm~0.12mm，純度大于99.9%的鉭片作為基片構成的RuO₂-Ta₂O₅/Ta陰極片。

5.一種制作權利要求1所述的雙電層電容器電極材料的制備方法，其特征在于，所述雙電層電容器電極材料制備方法的步驟為：

A、鉭片制備

1）用厚度為0.05mm~0.12mm，純度大于99.9%的鉭箔經線切割或沖壓加工成型，得到所需的特定外形及尺寸的鉭片；?

B、鉭片處理

2）對步驟1所制備的鉭片進行打磨粗化、拋光，堿液除油，化學拋光、清洗和烘干；

C、溶液制備

3）將三氯化釕水合物（RuCl₃·xH₂O）粉末溶解于醚類溶劑，RuCl₃·xH₂O濃度為0.1mol/L~5mol/L；

4）將五氧化二鉭(Ta₂O₅)粉末按步驟3配制好的溶液總量的質量百分比1%~30%加入到按步驟3配制好的溶液中；?

5）將活性炭粉末按步驟3配制好的溶液總量的質量百分比1%~4%加入到按步驟4配制好的溶液中；

6）將氧化銅、氧化鉀、氧化錳、無水硫酸銅、高錳酸鉀中的一種或多種金屬化合物粉末，按步驟3配制好溶液的質量百分比1%~5%加入到按步驟5配制好的溶液中；此處應理解的是，本發(fā)明所述雙電層電容器電極材料制備方法加入氧化銅、氧化鉀、氧化錳、無水硫酸銅、高錳酸鉀中的一種或多種金屬化合物粉末，一種或多種金屬化合物粉末之間的配比不作要求；

7）將纖維素醚按步驟3配制好的溶液的質量百分比1%~3%加入到按步驟6配制好的溶液中，優(yōu)選的纖維素醚有羥乙基纖維素、羥丙基甲基纖維素或羧甲基纖維素；

8）用磁力攪拌儀將按步驟7配制好的溶液攪拌均勻；

D、浸漬、烘干

9）將按步驟2處理好的鉭片快速地浸入按步驟8調配好的溶液中，浸入后應快速地提出，將鉭片提出后應短暫停留，待多余溶液流走，然后將附著溶液的鉭片送入烘干爐內進行烘干，烘干溫度為100℃~200℃，時間為5min~30min，烘干時間到即完成一個浸漬、烘干循環(huán)，按上述方法循環(huán)處理3次~12次；

E、高溫熱處理

10）將按步驟9處理完成的鉭片送入高溫熱處理烘箱進行高溫保溫處理，溫度為260℃~380℃，時間為30min~120min，高溫熱處理完成后自然冷卻，得到本發(fā)明所述用于高能鉭混合電容器的RuO₂-Ta₂O₅/Ta陰極片。

6.如權利要求5所述的雙電層電容器電極材料制備方法，其特征在于，所述的步驟9的快速地浸入按步驟7調配好的溶液中是指將完成步驟2處理的鉭片隨即在1-15秒內投入步驟8調配好的溶液中，并在浸漬1-20秒后迅速提出，將鉭片在空中停留5-15秒鐘，待多余溶液流走后，再將附著溶液的鉭片進行烘干處理。