[發明專利]一種導電聚合物二氧化釕薄膜電極及其制備方法

有效

• 申請號: 201310327309.7
• 申請日: 2013-07-31
• 公開（公告）號: CN103400696A
• 公開（公告）日: 2013-11-20
• 發明（設計）人: 袁坤陽;何靜
• 申請（專利權）人: 株洲宏達電子有限公司
• 主分類號: H01G9/042
• 分類號: H01G9/042
• 代理公司: 上海碩力知識產權代理事務所 31251
• 代理人: 王法男

技術領域

????本發明涉及鉭電解電容器，尤其是一種鉭電解電容器用陰極及其制備方法。?

背景技術

鉭電解電容器，尤其是固體電解質鉭電容器，其陰極層為二氧化錳、導電聚吡咯或聚3，4-乙撐二氧噻吩。上述三種陰極材料都是直接分解或聚合在鉭電容器鉭陽極的表面，并組成固體電解質鉭電解電容器。采用上述陰極所制備固體電解質鉭電容器，由于陰極直接分解或聚合在鉭陽極表面，受鉭陽極體積限制，陰極的容量偏低，難以制備出容量大（1mF以上）的固體電解質鉭電解電容器。??

現有技術中，申請號為02115770.7的發明涉及半導體光電催化技術領域,特別涉及具有可見光響應的復合型薄膜光電極及其制備方法。薄膜光電極包括有鈦基底,在于在鈦基底上滲覆有鈷釕復合摻雜二氧化鈦薄膜層,在鈷釕復合摻雜二氧化鈦薄膜層外再覆有二氧化鈦薄膜層。本發明采用溶膠—凝膠法制備薄膜光電極,工藝簡單,金屬離子摻雜濃度易于調節;光電極最外層由二氧化鈦組成,由外往里禁帶寬度逐漸變小,有利于不同波段光依次吸收,從而充分擴大了材料的頻譜響應范圍,并且光電極的性能穩定;在光吸收、光催化、光電轉換等一種或幾種性能方面大大優于單一的均相金屬離子或梯度摻雜。本發明可在太陽能利用、光電轉換、光催化降解有機污染物等領域得到有效的應用。申請號為201210370552.2的發明提出一種儲能用二氧化釕復合電極的制備方法，其特征在于包括如下步驟：a)將不同含量的二氧化釕材料與粘結劑、增稠劑、碳及去離子水在剪切攪拌設備中混合，制成二氧化釕含量不同、粘度不同的多種漿料；b)將二氧化釕含量最低的漿料涂覆到集流體上，烘干成型；c)使用步驟b)的方法涂覆多層漿料。本發明獲得的二氧化釕復合電極與集流體結合更緊密，具有高容量和長壽命等特點，可廣泛應用于國防和民用等儲能領域。申請號的201210003214.5的發明公開了一種超級電容器氧化釕電極的制備方法，屬于電容器電極的制備方法；本發明方法是在涂覆于鉭箔表面的含釕化合物漿料中加入了閥金屬粉和納米水合氧化釕，然后將烘干后的鉭箔放入水汽環境中進行熱分解制備無定形水合二氧化釕陰極，因此能夠避免二氧化釕脫水結晶，從而提高了氧化釕涂層與鉭箔的結合強度、提高了氧化釕帶電極的比容量。采用本發明方法制備的電容器電極具有耐高溫性能好、抗振動能力強等優點、能量密度和功率密度高等優點；是一種制備超級電容器的方法。以上現有技術，均沒有解決“現有固體電解質鉭電容器由于陰極的容量偏低而難以制備出容量大（1mF以上）的固體電解質鉭電解電容器”的技術問題。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是提供一種導電聚合物二氧化釕薄膜電極及其制備方法，通過與大容量的鉭陽極組合成為大容量的導電高分子固體電解質鉭電容器，能解決“現有固體電解質鉭電容器由于陰極的容量偏低而難以制備出容量大（1mF以上）的固體電解質鉭電解電容器”的技術問題。??

本發明采用的技術方案：所述導電聚合物二氧化釕薄膜電極形成于鉭電容器的鉭片表面，是一種以聚3，4-乙撐二氧噻吩或改性的聚3，4-乙撐二氧噻吩為基材、二氧化釕粉末分散其中的薄膜電極。這種將導電聚合物和超細二氧化釕粉末通過聚合或機械混合而形成的導電聚合物材料，超細二氧化釕粉末分散在導電聚合物本體中，其電導率高，容量大。

所述導電聚合物二氧化釕薄膜電極的制備方法是：先將二氧化釕粉末加入到3，4-乙撐二氧噻吩單體溶液和/或氧化劑溶液中，混合均勻；再將打磨好的鉭片浸入3，4-乙撐二氧噻吩單體溶液中，使鉭片表面吸附一層3，4-乙撐二氧噻吩單體；再將粘有3，4-乙撐二氧噻吩單體的鉭片浸入氧化劑溶液中，反復進行5-20次；在0℃～+40℃的溫度下聚合，直至鉭片表面形成含有二氧化釕粉末的導電聚3，4-乙撐二氧噻吩薄膜。所述3，4-乙撐二氧噻吩單體溶液的溶劑為下列物質中的一種或幾種：乙醇、甲醇、醋酸丁酯、正丁醇；所述氧化劑溶液的溶劑為下列物質中的一種或幾種：乙醇、甲醇、正丁醇、水。?

????所述導電聚合物二氧化釕薄膜電極的制備方法也可采用如下方法：先將二氧化釕粉末加入預先聚合好的聚3，4-乙撐二氧噻吩溶液中，溶劑為下列物質中的一種或幾種：乙醇、甲醇、正丁醇、醋酸丁酯、水；混合均勻；再將打磨好的鉭片浸入該溶液中，反復5-20次；在常溫下烘干，直至鉭片表面形成含有二氧化釕粉末導電聚3，4-乙撐二氧噻吩薄膜。?

????所述大容量的導電高分子固體電解質鉭電容器，包括鉭陽極和位于鉭陽極表面的片式薄膜電極，所述片式薄膜電極采用上述導電聚合物二氧化釕薄膜電極。?