[發明專利]一種超級電容器電極材料制備方法

在審

• 申請號: 201410758155.1
• 申請日: 2014-12-11
• 公開（公告）號: CN104637700A
• 公開（公告）日: 2015-05-20
• 發明（設計）人: 許大任
• 申請（專利權）人: 許大任
• 主分類號: H01G11/86
• 分類號: H01G11/86;H01G11/46
• 代理公司: 西安億諾專利代理有限公司 61220
• 代理人: 劉斌

技術領域

本發明屬于電容器電極材料制備領域。

背景技術

電化學電容器又稱為超級電容器，是一類介于傳統電容器與電池之間的新型儲能器件，具有高比功率、優良的可逆性和循環使用壽命長等優點。它通常被用來滿足電動汽車在加速、啟動、爬坡時的瞬時高功率要求，以保護蓄電池系統，也可作為燃料電池的啟動動力，以及移動通訊和計算機的電力支持等。

目前在電化學電容器的研究中，許多工作都是圍繞開發具有較高比容量的電活性材料展開的。活性炭等材料性能穩定，價格便宜，但電極內阻較大，不適合在大電流下工作；Ru和Ir的氧化物用作超級電容器電極材料，比電容量很高，性能優越，但價格昂貴實際應用受到了限制。因此尋找價格低廉、資源豐富、性能好的電極材料成為電化學電容器研究的焦點。

發明內容

本發明的目的是提供一種循環電容衰減小，高比電容量的超級電容器電極材料制備方法。

本發明通過以下技術方案予以實現：一種超級電容器電極材料制備方法，按Co：Al?=?2：1（摩爾比）準確稱取Co(NO₃)₂·6H₂O和Al(NO₃)₃·7H₂O溶于去離子蒸餾水中，配制濃度分別為0.2mol/L和0.1mol/L的混合溶液，將該混合液緩慢地滴入到2mol/LNaOH和2mol/LNa₂CO₃相混合的堿液中（金屬量與堿量的摩爾比為1：1），溫度控制在40℃，共沉淀1h后，在恒溫70℃強烈攪拌48h，經離心分離，用去離子蒸餾水洗去硝酸鹽等可溶物，70℃空氣中干燥8h，得到粉紅色粉末，即為制備的電極材料。

本發明具有如下有益效果：

采用該方法制備的電極材料，其單電極比容量達到400F/g，500次循環后電容衰減很小。

具體實施方式

下面結合具體實施例對本發明做進一步說明。

具體實施例：本發明所述制備過程為，按Co：Al?=?2：1（摩爾比）準確稱取Co(NO₃)₂·6H₂O和Al(NO₃)₃·7H₂O溶于去離子蒸餾水中，配制濃度分別為0.2mol/L和0.1mol/L的混合溶液，將該混合液緩慢地滴入到2mol/LNaOH和2mol/LNa₂CO₃相混合的堿液中（金屬量與堿量的摩爾比為1：1），溫度控制在40℃，共沉淀1h后，在恒溫70℃強烈攪拌48h，經離心分離，用去離子蒸餾水洗去硝酸鹽等可溶物，70℃空氣中干燥8h，得到粉紅色粉末，為CoAl雙氫氧化物〔Co_0.67Al_0.33(CO₃)_0.165(OH)₂·nH₂O〕，即為制備的電極材料。

將樣品與乙炔黑、粘結劑以質量比為70：25：5相混合，和成糊狀，均勻地涂到鎳網上，常溫干燥后壓成面積為lcm2的電極片為研究電極，Hg／HgO作參比電極，相同面積的鉑電極作輔助電極，6mol/LKOH溶液為電解液形成三電極體系。在電位范圍-0.l5～0.6V(vs.Hg/HgO)內對研究電極在CHI660電化學工作站作循環伏安測試，掃速為0.5mV/s，研究電極循環伏安性能及交流阻抗,?發現第500周期循環伏安曲線與起始周曲線幾乎重合，電容衰減很小，表明了該物質作為超級電容器材料具有很高的穩定性能，體系電阻也不超過200mΩ。

在電池測試儀上用恒流充放技術檢測不同電流下電極的放電性能和電容性能，放電制度為：放電范圍-0.l5～0.6V(vs.Hg/HgO)，電流分別為l0mA，20mA和40mA，得出單電極比容量達400F/g.

以上內容是結合具體的實施方式對本發明所做的進一步詳細說明，不能認定本發明的具體實施只局限于這些說明。對于本發明所屬技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本發明構思的前提下，還可以做出若干簡單推演或替換，都應當視為屬于本發明的保護范圍。