[發明專利]一種增強型超級電容器及其制備方法

有效

• 申請號: 201711016015.7
• 申請日: 2017-10-26
• 公開（公告）號: CN107919234B
• 公開（公告）日: 2019-09-20
• 發明（設計）人: 張易寧;方建輝;王維;陳素晶;劉永川;苗小飛;陳遠強;張祥昕;程健;林嵩岳;馮文豆;林長新;李達祿;李歆;薛熙來
• 申請（專利權）人: 中國科學院福建物質結構研究所
• 主分類號: H01G11/62
• 分類號: H01G11/62;H01G11/32;H01G11/84
• 代理公司: 北京知元同創知識產權代理事務所(普通合伙) 11535
• 代理人: 劉元霞

1.一種超級電容器，其特征在于，所述超級電容器包含電解液，所述電解液包含支持電解質、蒽醌類氧化還原活性物質及溶劑；所述超級電容器還包含碳基電極。

2.根據權利要求1所述的超級電容器，其特征在于，所述電解液為酸性電解液。

3.根據權利要求2所述的超級電容器，其特征在于，所述支持電解質為硫酸、磷酸或鹽酸，濃度為0.1mol L^-1到4mol L^-1。

4.根據權利要求1-3任一項所述的超級電容器，其特征在于，所述蒽醌類氧化還原活性物質中含有-SO₃M或-SO₃H，所述M為堿金屬。

5.根據權利要求4所述的超級電容器，其特征在于，所述蒽醌類氧化還原活性物質為具有下式所示結構的化合物中的一種或多種：

其中，R₁為-SO₃M或-SO₃H；

R₂為-H、-OH、-NH₂、鹵素、-SO₃M或-SO₃H；

R₃為-H、-OH、-NH₂或鹵素；

M為堿金屬。

6.根據權利要求5所述的超級電容器，其特征在于，M為Li、Na或K。

7.根據權利要求1-3任一項所述的超級電容器，其特征在于，所述蒽醌類氧化還原活性物質選自蒽醌-2-磺酸鈉、茜素紅、4-溴-1-氨基-蒽醌-2-磺酸、1-氨基-蒽醌-5-磺酸鈉鹽、蒽醌-2,6-雙磺酸鈉鹽、蒽醌-1,5-二磺酸中的一種或多種。

8.根據權利要求7所述的超級電容器，其特征在于，所述蒽醌類氧化還原活性物質為蒽醌-2-磺酸鈉和/或茜素紅。

9.根據權利要求1-3任一項所述的超級電容器，其特征在于，所述電解液中蒽醌類氧化還原活性物質的濃度為0.001mol L^-1～0.1mol L^-1。

10.根據權利要求9所述的超級電容器，其特征在于，所述電解液中蒽醌類氧化還原活性物質的濃度為0.003mol L^-1～0.03mol L^-1。

11.根據權利要求1-3任一項所述的超級電容器，其特征在于，所述碳基電極包含碳基材料與集流體。

12.根據權利要求11所述的超級電容器，其特征在于，所述碳基材料選自活性炭、介孔炭、石墨烯、碳纖維、泡沫碳中的一種或多種。

13.根據權利要求11所述的超級電容器，其特征在于，所述集流體為耐酸性集流體。

14.根據權利要求13所述的超級電容器，其特征在于，所述集流體為石墨、鉑、碳、石墨烯、碳纖維、碳布中的一種或多種。

15.一種權利要求1-14任一項所述超級電容器的制備方法，其特征在于，所述方法包括以下步驟：

(1)制備碳基電極；

(2)將支持電解質、溶劑和蒽醌類氧化還原活性物質混合，制備電解液；

(3)將碳基電極與電解液組裝成超級電容器。