[發明專利]增強聚合物混合型超級電容器的穩定性和電容的多組分方法

在審

• 申請號: 201480057023.4
• 申請日: 2014-08-15
• 公開（公告）號: CN105723482A
• 公開（公告）日: 2016-06-29
• 發明（設計）人: 大衛·馮蘭騰;佛瑞德·伍德;艾倫·J·黑格;帕維爾·拉扎列夫
• 申請（專利權）人: 加利福尼亞大學董事會;生物太陽能公司
• 主分類號: H01G11/30
• 分類號: H01G11/30;H01G11/44;H01G11/86
• 代理公司: 北京品源專利代理有限公司 11332
• 代理人: 鞏克棟;楊生平

1.一種電化學能量儲存裝置，包括：

第一聚合物電極；

第二聚合物電極，所述第二聚合物電極與所述第一聚合物電極以其間保留的空間間隔開；和

電解液，包含在所述第一聚合物電極和所述第二聚合物電極之間保留的空間內，

其中所述電解液包含醌化合物，和

其中所述第一聚合物電極和第二聚合物電極各自基本上由酸可摻雜的聚合物構成。

2.根據權利要求1的電化學能量儲存裝置，其中所述電解液包含苯醌和氫醌。

3.根據權利要求2的電化學能量儲存裝置，其中所述電解液包含1:9至9:1分子比的苯醌和氫醌。

4.根據權利要求2的電化學能量儲存裝置，其中所述電解液包含一比一分子比的苯醌和氫醌。

5.根據權利要求1的電化學能量儲存裝置，其中所述電解液包含以下醌化合物中的至少一種：氫醌、苯醌、萘醌、蒽醌、并四苯醌和并五苯醌。

6.根據權利要求5的電化學能量儲存裝置，其中所述醌化合物含有至少一個增溶磺酸基團。

7.根據權利要求5的電化學能量儲存裝置，其中所述醌化合物含有至少一個增溶羥基。

8.根據權利要求1的電化學能量儲存裝置，其中所述電解液包含具有小于600g/mol分子量的一種或兩種醌化合物。

9.根據權利要求1的電化學能量儲存裝置，其中所述電解液包含在pH小于4的溶液中的所述醌化合物。

10.根據權利要求1的電化學能量儲存裝置，其中所述電解液包含在pH小于2的溶液中的所述醌化合物。

11.根據權利要求10的電化學能量儲存裝置，其中所述pH小于2的溶液包含至少一種支持電解質，所述支持電解質包含硫酸、鹽酸、磷酸、乙酸、甲酸、甲磺酸和三氟甲磺酸中的至少一種。

12.根據權利要求1的電化學能量儲存裝置，其中所述第一聚合物電極和第二聚合物電極的所述酸可摻雜的聚合物包含聚苯胺、聚噻吩、聚吡咯、聚(氨基萘)、聚(氨基蒽)、聚(3-烷基噻吩)、聚(氨基萘醌)、聚(異硫茚)、聚(二苯胺)和聚(二苯基胺-共-苯胺)中的至少一種。

13.根據權利要求1的電化學能量儲存裝置，其中所述第一聚合物電極和第二聚合物電極各自基本上由聚苯胺構成。

14.根據權利要求1的電化學能量儲存裝置，其中所述第一聚合物電極基本上由第一聚合物構成和所述第二聚合物電極基本上由第二聚合物構成，且其中所述第一聚合物不同于所述第二聚合物。

15.根據權利要求1的電化學能量儲存裝置，進一步包含位于所述第一聚合物電極和第二聚合物電極之間的間隔介質以幫助保持其間的所述空間，其中所述間隔介質包含吸收在其中的電解液。

16.根據權利要求15的電化學能量儲存裝置，其中所述間隔介質為多孔固體。

17.根據權利要求16的電化學能量儲存裝置，其中所述多孔固體為多孔玻璃過濾器或聚合物中的至少一種。

18.根據權利要求17的電化學能量儲存裝置，其中所述聚合物為質子交換膜或分子選擇性膜或離子選擇性膜。

19.根據權利要求15的電化學能量儲存裝置，其中所述間隔介質為凝膠。

20.根據權利要求15的電化學能量儲存裝置，其中所述間隔介質為濾紙。

21.根據權利要求15的電化學能量儲存裝置，其中所述間隔介質為纖維素或棉基過濾器。

22.根據權利要求1的電化學能量儲存裝置，進一步包括基底，其中所述第一聚合物電極形成在所述基底上。

23.根據權利要求1的電化學能量儲存裝置，進一步包括集流器，所述集流器是耐酸的金屬基底。

24.根據權利要求23的電化學能量儲存裝置，其中所述耐酸的金屬基底是鉑或金的一種。

25.根據權利要求23的電化學能量儲存裝置，其中所述耐酸的金屬基底是不銹鋼，或低或高合金鋼的一種。