[發(fā)明專利]一種增強型超級電容器及其制備方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201711016015.7
• 申請日: 2017-10-26
• 公開（公告）號: CN107919234B
• 公開（公告）日: 2019-09-20
• 發(fā)明（設(shè)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(quán)）人: 中國科學(xué)院福建物質(zhì)結(jié)構(gòu)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(chuàng)知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)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(zhì)、蒽醌類氧化還原活性物質(zhì)及溶劑；所述超級電容器還包含碳基電極。

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

4.根據(jù)權(quán)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(zhì)中含有-SO₃M或-SO₃H，所述M為堿金屬。

5.根據(jù)權(quán)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(zhì)為具有下式所示結(jié)構(gòu)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(jù)權(quán)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(jù)權(quán)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(zhì)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(jù)權(quán)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(zhì)為蒽醌-2-磺酸鈉和/或茜素紅。

9.根據(jù)權(quán)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(zhì)的濃度為0.001mol L^-1～0.1mol L^-1。

10.根據(jù)權(quán)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(zhì)的濃度為0.003mol L^-1～0.03mol L^-1。

11.根據(jù)權(quán)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(jù)權(quán)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(jù)權(quán)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(jù)權(quán)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(quán)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(zhì)、溶劑和蒽醌類氧化還原活性物質(zhì)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。