[發(fā)明專利]具有活性材料BaCoF4工作電極的超級(jí)電容及其制備方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201610112671.6
• 申請(qǐng)日: 2016-02-29
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN105632788B
• 公開(kāi)（公告）日: 2017-09-19
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 徐慶宇;周雙;董帥
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 東南大學(xué)
• 主分類號(hào): H01G11/86
• 分類號(hào): H01G11/86;H01G11/46
• 代理公司: 南京蘇高專利商標(biāo)事務(wù)所(普通合伙)32204
• 代理人: 柏尚春

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及的是一種新型的超級(jí)電容電極活性物質(zhì)的應(yīng)用，屬于化學(xué)儲(chǔ)能電源材料的技術(shù)領(lǐng)域，有望應(yīng)用于電動(dòng)汽車、消費(fèi)電子等諸多領(lǐng)域。

背景說(shuō)明

隨著生活水平日益提高，全世界的汽車擁有量將大幅度提高。而汽車的能源主要是以消耗汽油和柴油為主，由汽車排放尾氣CO₂造成的大氣污染已經(jīng)相當(dāng)嚴(yán)重，如造成溫室效應(yīng)氣體。所有這些已成為各國(guó)政府面臨和必須解決的公害問(wèn)題。為此，開(kāi)發(fā)未來(lái)汽車新動(dòng)力已成為各國(guó)汽車工業(yè)的迫切任務(wù)。近年來(lái)，電動(dòng)汽車、太陽(yáng)能/風(fēng)能發(fā)電、航空航天和便捷式電子設(shè)備等領(lǐng)域的快速發(fā)展，迫切需要開(kāi)發(fā)同時(shí)具有大的功率密度和高的能量密度的化學(xué)儲(chǔ)能電源。眾所周知，超級(jí)電容器兼?zhèn)淞四芰棵芏却蠛凸β拭芏却蟮膬?yōu)點(diǎn)。有望應(yīng)用于電動(dòng)汽車、消費(fèi)電子等諸多領(lǐng)域。一般而言，超級(jí)電容器根據(jù)其儲(chǔ)能機(jī)理，分為雙電層電容和法拉第電容兩類。其中，法拉第電容因其能量密度高而更受關(guān)注。

發(fā)明內(nèi)容

技術(shù)問(wèn)題：本發(fā)明的目的是提供一種以氟化物BaCoF₄作為工作電極活性材料的超級(jí)電容及其制備方法，該超級(jí)電容制備過(guò)程所需設(shè)備簡(jiǎn)單，原料易得，可控性好，該材料良好的儲(chǔ)能效果可以用于電動(dòng)汽車、消費(fèi)電子等諸多領(lǐng)域。

技術(shù)方案：本發(fā)明是一種具有活性材料BaCoF₄工作電極的超級(jí)電容及其制備方法，使用涂有氟化物BaCoF₄作為工作電極，對(duì)電極為金屬Pt，參比電極為飽和甘汞，電解液為6mol/ml的KOH溶液，構(gòu)建成標(biāo)準(zhǔn)的三電極結(jié)構(gòu)的法拉第超級(jí)電容。

所述的工作電極涂有氟化物BaCoF₄，是將BaCoF₄粉末涂敷在泡沫鎳薄片上壓制而成的BaCoF₄電極。

本發(fā)明的具有活性材料BaCoF₄工作電極的超級(jí)電容的制備方法如下：

a.將BaCoF₄，乙炔黑，聚偏氟乙烯PVDF按照8∶1∶1的質(zhì)量配比混合，用涂敷的方式附著在泡沫鎳上，干燥之后將涂敷有BaCoF₄，乙炔黑，聚偏氟乙烯PVDF的泡沫鎳片碾壓緊實(shí)，在50℃的溫度下干燥24h，制成BaCoF₄電極；

b.將上述BaCoF₄電極豎直懸浮放入6mol/ml的KOH溶液中，作為超級(jí)電容的工作電極；同時(shí)與另外兩個(gè)電極：對(duì)電極Pt、飽和甘汞電極一起構(gòu)建成標(biāo)準(zhǔn)的三電極結(jié)構(gòu)的法拉第超級(jí)電容。

有益效果：本發(fā)明提供了以氟化物BaCoF₄作為工作電極活性材料的超級(jí)電容的制備方法，BaCoF₄制備過(guò)程所需設(shè)備簡(jiǎn)單，原料易得，可控性好，該材料良好的儲(chǔ)能效果可以用于電動(dòng)汽車、消費(fèi)電子等諸多領(lǐng)域。適當(dāng)?shù)卣{(diào)整不同的電解液和氟化物的比表面積，可以得到更好的能量存儲(chǔ)功能。

附圖說(shuō)明

圖1是當(dāng)電流密度2A/g時(shí)，比電容可以達(dá)到350F/g，不斷提高電流密度，仍然可以保持較高的比電容。

具體實(shí)施方式

目前廣泛研究的超級(jí)電容器電極活性材料主要是碳基材料，有色二元金屬氧化物等等。本發(fā)明是一種以氟化物BaCoF₄作為工作電極活性材料的超級(jí)電容及其制備方法，我們首次提出使用氟化物BaCoF₄作為電極活性材料，構(gòu)建標(biāo)準(zhǔn)的三電極結(jié)構(gòu)的法拉第電容，對(duì)電極Pt，飽和甘汞作為參比電極，BaCoF₄粉末涂敷在泡沫鎳薄片上壓制而成的BaCoF₄工作電極，電解液為6mol/ml的KOH溶液。

本發(fā)明是一種以氟化物BaCoF₄作為工作電極活性材料的超級(jí)電容及其制備方法如下：

a.將BaCoF₄，乙炔黑，聚偏氟乙烯PVDF按照8∶1∶1的質(zhì)量配比混合，用涂敷的方式附著在泡沫鎳上，干燥之后將涂敷有BaCoF₄，乙炔黑，聚偏氟乙烯PVDF的泡沫鎳片碾壓緊實(shí)，在50℃的溫度下干燥，制成BaCoF₄電極；

b.將上述以BaCoF₄為活性物質(zhì)的工作電極，對(duì)電極Pt、參比電極飽和甘汞豎直放入6mol/ml的KOH溶液中，構(gòu)建成標(biāo)準(zhǔn)三電極結(jié)構(gòu)的法拉第超級(jí)電容。