[發(fā)明專(zhuān)利]一種碘化物電容器正極片及其制備方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201610795724.9
• 申請(qǐng)日: 2016-08-31
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN107799320B
• 公開(kāi)（公告）日: 2020-10-02
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 唐懷遠(yuǎn);金源;王媛珍;王康彥;謝成璐
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 橫店集團(tuán)東磁股份有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): H01G11/30
• 分類(lèi)號(hào): H01G11/30;H01G11/32;H01G11/86
• 代理公司: 北京品源專(zhuān)利代理有限公司 11332
• 代理人: 鞏克棟;侯桂麗

本發(fā)明涉及一種碘化物電容器正極片及其制備方法，所述碘化物電容器正極片含有集流體和涂覆在集流體上的電容器正極漿料；所述電容器正極漿料由碘化物、高比表面積活性炭、導(dǎo)電劑、粘結(jié)劑和溶劑組成；其中，碘化物是通過(guò)碘單質(zhì)與有機(jī)鹽反應(yīng)得到的。本發(fā)明通過(guò)在電容器正極片中，采用將碘單質(zhì)與有機(jī)鹽反應(yīng)生成的碘化物作為正極活性物質(zhì)，從而使制得的電容器擁有較高的比能量，可實(shí)現(xiàn)快速充放電，循環(huán)壽命長(zhǎng)，并且原材料成本低。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及電容器領(lǐng)域，具體涉及一種電容器正極片及其制備方法，尤其涉及一種碘化物電容器正極片及其制備方法。

背景技術(shù)

隨著社會(huì)的快速發(fā)展，傳統(tǒng)能源日漸短缺，人們需要更高效，更環(huán)保的能源來(lái)替代或補(bǔ)充傳統(tǒng)能源，超級(jí)電容器作為一種新型的儲(chǔ)能元件倍受各國(guó)重視。超級(jí)電容器可以快速充放電，循環(huán)壽命長(zhǎng)，因此可被廣泛的應(yīng)用到各種電動(dòng)車(chē)輛，電動(dòng)工具，能量回收，儲(chǔ)能系統(tǒng)等。但是超級(jí)電容器的自放電較大，儲(chǔ)存的能量較少，因此發(fā)展高比能，高功率的超級(jí)電容器十分必要。混合式電池是一種電池與電容的結(jié)合體，具有電池的高比能量，自放電小，以及電容的高功率充放電，循環(huán)壽命長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn)，是最近若干年的研究熱點(diǎn)。本發(fā)明提供的是一種高功率，高比能的超級(jí)電容器正極片以及該漿料的制備方法。

發(fā)明內(nèi)容

為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明人通過(guò)研究發(fā)現(xiàn)，在電容器正極片中，采用將碘單質(zhì)與有機(jī)鹽反應(yīng)生成的碘化物作為正極活性物質(zhì)時(shí)，可以得到低成本，綠色環(huán)保，使用安全和比能量高的電容器，從而達(dá)到本發(fā)明。

在第一方面，本發(fā)明提供了一種電容器正極片，所述電容器正極片含有集流體和涂覆在集流體上的電容器正極漿料；其中，所述電容器正極漿料由碘化物、高比表面積活性炭、導(dǎo)電劑、粘結(jié)劑和溶劑組成。

根據(jù)本發(fā)明，所述電容器正極漿料按重量份由如下組分組成：

本發(fā)明中，所述碘化物在電容器正極漿料中所占的重量份為10-55份，例如可以是10份、15份、18份、20份、22份、25份、28份、30份、35份、40份、45份、50份、52份或55份，以及上述數(shù)值之間的具體點(diǎn)值，限于篇幅及出于簡(jiǎn)明的考慮，本發(fā)明不再窮盡列舉所述范圍包括的具體點(diǎn)值。

根據(jù)本發(fā)明，所述碘化物是通過(guò)碘單質(zhì)與有機(jī)鹽反應(yīng)得到的。

本發(fā)明提供的碘化物是作為一種新型的化學(xué)體系，以液體的形式存在于電容器的正極活性材料中的。通過(guò)將該碘化物添加到正極活性材料中，從而使制得的電容器擁有更高的比能量，可實(shí)現(xiàn)快速充放電，延長(zhǎng)循環(huán)壽命，并且原材料成本低。

根據(jù)本發(fā)明，所述有機(jī)鹽的通式表示為[X]⁺Z^-；其中，[X]⁺表示有機(jī)陽(yáng)離子，Z^-表示陰離子。

本發(fā)明中所述有機(jī)鹽是由體積較大的有機(jī)陽(yáng)離子和體積較小的陰離子構(gòu)成的，此類(lèi)物質(zhì)具有很多獨(dú)特性能，例如物理化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定、蒸汽壓極低而不易揮發(fā)、對(duì)有機(jī)和無(wú)機(jī)物皆有良好的溶解性以及極性可調(diào)控等。

在本發(fā)明中，所述有機(jī)陽(yáng)離子可以采用咪唑鎓離子、吡啶鎓離子、吡咯鎓離子、哌啶鎓離子、嗎啉鎓離子、季銨鹽離子或季膦鹽離子中的任意一種或至少兩種的組合，例如可以是咪唑鎓離子、吡啶鎓離子、吡咯鎓離子、哌啶鎓離子、嗎啉鎓離子、季銨鹽離子或季膦鹽離子中的任意一種，典型但非限制性的組合為：咪唑鎓離子和吡啶鎓離子；吡啶鎓離子和吡咯鎓離子；嗎啉鎓離子、季銨鹽離子和季膦鹽離子等。

根據(jù)本發(fā)明，所述有機(jī)陽(yáng)離子優(yōu)選采用季銨鹽離子，其相比其它有機(jī)陽(yáng)離子的優(yōu)勢(shì)在于：季銨鹽(含有季銨鹽離子的有機(jī)鹽)是一種常用的化學(xué)品，其生產(chǎn)工藝成熟，價(jià)格低廉，可大規(guī)模采購(gòu)使用。