[發(fā)明專利]一種二茂鐵基超級(jí)電容器

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710878755.5
• 申請(qǐng)日: 2017-09-26
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN107658143B
• 公開(kāi)（公告）日: 2019-04-02
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 范洪波;邱永福;程志毓;常學(xué)義
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 東莞理工學(xué)院
• 主分類號(hào): H01G11/30
• 分類號(hào): H01G11/30;H01G11/36;H01G11/86
• 代理公司: 廣東恩典律師事務(wù)所 44549
• 代理人: 張紹波

本發(fā)明公開(kāi)一種二茂鐵基超級(jí)電容器，所述二茂鐵基超級(jí)電容器包括工作電極、參比電極和對(duì)電極，及電解質(zhì)，其中，所述工作電極采用二茂鐵基碳納米管制備而成。本發(fā)明利用二茂鐵基碳納米管極佳的氧化還原特性和親水性，將其可以作為超級(jí)電容器的電極材料，制成一種新型超級(jí)電容器，從而大大提高超級(jí)電容器的電化學(xué)性能。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及超級(jí)電容器技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種二茂鐵基超級(jí)電容器。

背景技術(shù)

超級(jí)電容器(Supercapacitors，簡(jiǎn)稱SCs)作為一種大功率補(bǔ)償和儲(chǔ)能裝置，既具有快速的充放電能力、長(zhǎng)循環(huán)壽命又具有高安全性，是一種新型高效儲(chǔ)能器件。碳納米管作為一種常見(jiàn)的碳基材料，在超級(jí)電容器中有廣泛的應(yīng)用。但通常碳納米管的比表面積較低，其作為雙電層電容器電極材料的比電容一般小于100F·g^-1，且充放電效率不高、存在自放電現(xiàn)象、易團(tuán)聚等，不能很好滿足實(shí)際需求。所以需要對(duì)碳納米管進(jìn)行修飾改性，提高其電化學(xué)性能。

二茂鐵是一種具有π鍵型夾心結(jié)構(gòu)的金屬有機(jī)配合物，其具有極佳的氧化還原特性，因此二茂鐵衍生物常被作為氧化還原基質(zhì)制備成修飾電極用于研制電化學(xué)及生物傳感器。

發(fā)明內(nèi)容

鑒于上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明的目的在于提供一種二茂鐵基超級(jí)電容器，旨在解決現(xiàn)有碳納米管作為超級(jí)電容器電極材料，電化學(xué)性能較低的問(wèn)題。

本發(fā)明的技術(shù)方案如下：

一種二茂鐵基超級(jí)電容器，包括工作電極、參比電極和對(duì)電極，及電解質(zhì)，其中，所述工作電極采用二茂鐵基碳納米管(CNT-COFc)制備而成，所述二茂鐵基碳納米管的化學(xué)結(jié)構(gòu)式如下所示：

所述的二茂鐵基超級(jí)電容器，其中，所述工作電極的制備方法包括步驟：稱取二茂鐵基碳納米管，添加粘接劑和導(dǎo)電劑，調(diào)成糊狀，壓合在載體上，烘烤制得二茂鐵基碳納米管電極。

所述的二茂鐵基超級(jí)電容器，其中，所述工作電極的制備方法具體包括步驟：

稱取5mg的二茂鐵基碳納米管，添加1mg的粘接劑和1mg的導(dǎo)電劑，調(diào)成糊狀，壓合在載體上，100℃下烘烤10h制得二茂鐵基碳納米管電極。

所述的二茂鐵基超級(jí)電容器，其中，所述粘接劑為60wt％聚四氟乙烯水溶液。

所述的二茂鐵基超級(jí)電容器，其中，所述導(dǎo)電劑為乙炔黑。

所述的二茂鐵基超級(jí)電容器，其中，所述載體為泡沫鎳片。

所述的二茂鐵基超級(jí)電容器，其中，所述泡沫鎳片的尺寸大小為1cm×5cm。

所述的二茂鐵基超級(jí)電容器，其中，所述參比電極為Ag/AgCl，所述對(duì)電極為Pt絲，所述電解質(zhì)為Na₂SO₄。

有益效果：本發(fā)明所述二茂鐵基碳納米管具有極佳的氧化還原特性和親水性，其作為超級(jí)電容器電極材料，可以大大提高超級(jí)電容器的電化學(xué)性能。

附圖說(shuō)明

圖1為實(shí)施例1中CNT-COFc的合成反應(yīng)式。

圖2為實(shí)施例1中CNT和CNT-COFc在干燥空氣氛中的TG對(duì)比圖。

圖3A為實(shí)施例1中水滴在CNT(A)上的橫截面視圖。

圖3B為實(shí)施例1中水滴在CNT-COFc(B)上的橫截面視圖。

圖4A為實(shí)施例1中CNT(A)的SEM圖。

圖4B為實(shí)施例1中CNT-COFc(B)的SEM圖。